專利名稱：一種發(fā)射分集與非發(fā)射分集的自動切換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寬帶碼分多址(WCDMA)移動通信技術(shù)領(lǐng)域，更確切地說是涉及一種WCDMA移動通信接入系統(tǒng)中的發(fā)射分集與非發(fā)射分集的切換技術(shù)。
發(fā)端的空間分集就是采用兩付天線，相隔一定距離，分別進(jìn)行發(fā)送，收端對接收到的兩路互相獨(dú)立的信號進(jìn)行合并，從而改善通信信號的質(zhì)量。
在寬帶碼分多址移動通信接入系統(tǒng)中，從基站到移動終端的下行鏈路在采用相同功率發(fā)射的情況下，采用發(fā)射分集方式比采用非發(fā)射分集(單天線)方式可大大提高下行鏈路的性能。目前Release99版本支持的下行發(fā)射分集包括時間切換發(fā)射分集(TSTD)、空時編碼發(fā)射分集(STTD)和陣列天線閉環(huán)發(fā)射分集(TxAA)三種方式。TSTD發(fā)射分集方式只用于同步信道，STTD發(fā)射分集方式用于公共信道和專用信道、TxAA陣列天線閉環(huán)發(fā)射分集方式用于專用信道。
參見

圖1，圖中示出同步信道結(jié)構(gòu)，是一個10毫秒(#0至#14共15個時隙，38400個碼片長度)同步信道無線幀結(jié)構(gòu)。同步信道用于用戶設(shè)備(UE)剛開機(jī)時的小區(qū)搜索，實(shí)現(xiàn)UE與基站間的時間同步和擾碼碼組識別，同步信道包括主同步信道和從同步信道。
主同步信道在每個時隙發(fā)射一次調(diào)制碼Cp，調(diào)制碼Cp的長度為256碼片，系統(tǒng)中每個小區(qū)的主同步碼是相同的。
從同步信道重復(fù)發(fā)射一個有15個序列的調(diào)制碼csi，k，每個調(diào)制碼長為256碼片，i為擾碼碼組的序號，i＝0，1，...，63，k為時隙號，k＝0，1，2，...，14，每個從同步碼是從長度為256碼片的16個不同碼中挑選出來的一個碼，在從同步信道上的序列表示小區(qū)的下行擾碼屬于哪個碼組。
主同步碼和從同步碼用符號a進(jìn)行調(diào)制，如果a＝+1表示在其它信道上采用STTD編碼，如果a＝-1表示在其它信道上不采用STTD編碼。
從同步信道與主同步信道并行進(jìn)行傳輸。
參見圖2，圖中示出同步信道不采用發(fā)射分集(非發(fā)射分集)方式時的情況，主同步信道和從同步信道在每個時隙都分別發(fā)送主同步碼aCp與從同步碼acsi，k。
參見圖3，圖中示出同步信道支持TSTD發(fā)射分集方式時的情況，在偶數(shù)時隙#0、#2、......、#14，主同步碼aCp和從同步碼acsi，k都在天線1上進(jìn)行發(fā)射，天線2關(guān)閉(Tx OFF)；而在奇數(shù)時隙#1、#3、...、#13，主同步碼aCp和從同步碼acsi，k都在天線2上進(jìn)行發(fā)射，天線1關(guān)閉(Tx OFF)，接收方要將兩路信號組合起來才能組成一個完整的可識別消息。
同步信道用于用戶設(shè)備(UE)開機(jī)時的小區(qū)搜索，通過搜索實(shí)現(xiàn)UE與基站間的時間同步和下行鏈路擾碼碼組識別。具體包括UE使用同步信道的主同步碼獲得小區(qū)的時隙同步；UE使用同步信道的從同步碼去找到幀同步，并對小區(qū)的擾碼碼組進(jìn)行識別；UE通過在公共導(dǎo)頻信道上對識別的擾碼碼組內(nèi)的所有的碼按符號相關(guān)對基本擾碼進(jìn)行識別，在基本擾碼被識別后，檢測廣播信道，獲取小區(qū)特定的系統(tǒng)廣播信息。
對于支持發(fā)射分集功能的設(shè)備，在同步信道配置為支持TSTD情況下，如果一根天線通道因設(shè)備故障損壞，基站下行發(fā)射的同步信道信號就只在一根天線上存在，UE因不能完整地接收到一個同步碼，會影響UE剛開機(jī)時的小區(qū)搜索功能，無法實(shí)現(xiàn)小區(qū)碼組識別和時間上的幀同步，故根本無法進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)注冊。
參見圖4，圖中示出STTD發(fā)射分集方式的兩路傳輸塊編碼結(jié)構(gòu)?？諘r編碼發(fā)射分集(STTD)方式用于公共信道和專用信道，陣列天線閉環(huán)發(fā)射分集(TxAA)用于專用信道。
在STTD發(fā)射分集方式與TxAA發(fā)射分集方式下，兩個天線發(fā)射的內(nèi)容是相同的，如圖中所示以STTD發(fā)射分集方式為例時的信道比特b0、b1、b2、b3，只是它們發(fā)射內(nèi)容的順序不同，天線1上發(fā)射內(nèi)容(STTD編碼比特)的順序是b0、b1、b2、b3，而天線2上發(fā)射內(nèi)容(STTD編碼比特)的順序是b2、b3、b0、b1。
接收方雖然可以通過一路信號獲得對應(yīng)信道上要傳輸?shù)挠行畔ⅲ怯捎谠诜旨绞角闆r下，兩個天線發(fā)射功率之和等于不采用分集發(fā)射情況下單個天線的發(fā)射功率，如果一個通道損壞，未損壞通道發(fā)射天線上信號的功率將是系統(tǒng)要求的一半，顯然接收方靠一根天線上發(fā)射的信號強(qiáng)度是不能夠正確解調(diào)的，從而使處于通信狀態(tài)下用戶的通信性能急劇惡化。
綜上所述，在同步信道配置為支持TSTD(時間切換的發(fā)射分集)方式的情況下，由于每個通道發(fā)射的信息是整個信息的一部分，需要將每個通道的信息組合起來才能形成完整的信息，當(dāng)一個天線通道損壞時，存在UE不能完整接收一個同步碼的問題，通信將不能正常進(jìn)行；在公共導(dǎo)頻信道、專用信道配置為支持STTD(空時編碼發(fā)射分集)、TxAA(多天線的陣列閉環(huán)發(fā)射分集)方式的情況下，兩個天線通道發(fā)射的內(nèi)容相同而內(nèi)容的順序不同，當(dāng)一個天線通道損壞時，存在發(fā)射功率強(qiáng)度不夠的問題。
為解決上述兩方面的問題，目前的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定與實(shí)現(xiàn)方案是在基站中對發(fā)射通道狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并把異常情況上報給資源管理中心，采用告警方式通知維護(hù)人員，再由人工方式修改配置進(jìn)行維護(hù)。一方面維護(hù)人員不可能一直待在監(jiān)控現(xiàn)場；另一方面，從設(shè)備出現(xiàn)故障到排除故障一般需有較長時間，在這段時間內(nèi)新開機(jī)的用戶將無法實(shí)現(xiàn)小區(qū)搜索，從而不能入網(wǎng)，不能通信。所以需要設(shè)備具有自動轉(zhuǎn)換功能，即在出現(xiàn)異常狀態(tài)時，自動從分集發(fā)送方式切換為非分集發(fā)送方式，以保證系統(tǒng)能夠正常工作。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是這樣的一種發(fā)射分集與非發(fā)射分集的自動切換方法，其特征在于包括以下處理步驟A.基站的發(fā)射通道狀態(tài)監(jiān)測單元監(jiān)測發(fā)射分集通道的工作狀態(tài)，并將發(fā)射分集通道的工作狀態(tài)報告給基站主控單元；B.當(dāng)任一發(fā)射分集通道的工作狀態(tài)為異常時，基站主控單元將異常狀態(tài)信息通知發(fā)射分集控制單元；C.發(fā)射分集控制單元將發(fā)射分集通道的工作狀態(tài)從分集方式切換為非分集方式；D.在發(fā)射分集通道的工作狀態(tài)從異?；謴?fù)為正常時，基站主控單元通知發(fā)射分集控制單元，由發(fā)射分集控制單元將發(fā)射分集通道的工作狀態(tài)從非分集方式切換為分集方式。
所述的步驟A中，所述的發(fā)射通道狀態(tài)監(jiān)測單元對兩個發(fā)射分集天線的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，將兩個發(fā)射分集天線通道的工作狀態(tài)報告給基站主控單元。
所述的步驟B中，基站主控單元還同時將異常狀態(tài)信息上報給網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)告警。
所述的步驟C中，是直接將同步信道從采用時間切換發(fā)射分集(TSTD)方式切換為非分集方式，僅在正常的一路通道上發(fā)送。
所述的步驟C中，對于處于通信狀態(tài)下用戶的公共信道和專用信道，從采用空時編碼發(fā)射分集(STTD)方式或陣列天線閉環(huán)發(fā)射分集(TxAA)方式切換為非分集方式，僅在正常的一路通道上發(fā)送。
所述的從采用空時編碼發(fā)射分集(STTD)方式或陣列天線閉環(huán)發(fā)射分集(TxAA)方式切換為非分集方式，進(jìn)一步包括在天線1通道異常時，將天線2通道作為天線1通道，和將天線2通道上對應(yīng)信道發(fā)射數(shù)據(jù)順序切換到該天線1通道，同時將天線2通道上對應(yīng)信道的發(fā)射功率增加為發(fā)射分集方式時天線1通道與天線2通道發(fā)射功率之和；在天線2通道異常時，將天線1通道上對應(yīng)信道的發(fā)射功率增加為發(fā)射分集方式時天線1通道與天線2通道發(fā)射功率之和。
本發(fā)明方法應(yīng)用于WCDMA移動通信系統(tǒng)中，通過監(jiān)測基站下行發(fā)射通道設(shè)備的正?；虍惓９ぷ鳡顟B(tài)，支持發(fā)射分集狀態(tài)與非發(fā)射分集狀態(tài)的自動切換功能。在發(fā)射分集通道出現(xiàn)異常情況時，除進(jìn)行告警上報外，還讓基站內(nèi)部的基站主控單元與發(fā)射分集控制單元直接將同步信道的TSTD發(fā)射分集方式切換為非分集方式，即從圖3所示方式切換為圖2所示的方式，在設(shè)備通道正常的一個通路上發(fā)送；對處于通信狀態(tài)用戶中的公共信道和專用信道，從發(fā)射分集狀態(tài)轉(zhuǎn)換到非分集狀態(tài)，具體包括在天線2通道損壞時，將天線1通道上對應(yīng)信道的發(fā)射功率增加到分集模式時兩個天線發(fā)射功率之和；在天線1通道損壞時，將天線2通道作為天線1通道，將從天線2通道的對應(yīng)信道發(fā)射的數(shù)據(jù)順序切換到此時的天線1通道，同時還將對應(yīng)信道的發(fā)射功率增加到分集模式時兩個天線發(fā)射功率之和。
當(dāng)基站的下行發(fā)射通道的設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測單元監(jiān)測到發(fā)射通道從異常情況恢復(fù)到正常情況時，基站主控單元與發(fā)射分集控制單元將各種信道發(fā)射模式從非分集方式切換到發(fā)射分集方式。
本發(fā)明所監(jiān)測的基站下行發(fā)射通道包括擴(kuò)頻與調(diào)制功能模塊、中頻通道、線性功率放大器、雙工器、塔放和天線部分。
具體實(shí)施例方式
參見圖5，圖中示出實(shí)施本發(fā)明方案的示意性流程，基站的發(fā)射通道狀態(tài)監(jiān)測單元對兩個發(fā)射分集天線-天線1及天線2的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，只要其中之一的發(fā)射分集天線出現(xiàn)異常情況，則直接由基站控制，將分集發(fā)射自動切換為非分集發(fā)射，處理過程包括如下步驟基站內(nèi)部的發(fā)射通道狀態(tài)監(jiān)測單元對兩個發(fā)射分集天線的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并將兩個發(fā)射分集通道的工作狀況報告給基站主控單元；當(dāng)任意一個發(fā)射分集天線出現(xiàn)異常情況時，基站主控單元將相應(yīng)狀態(tài)信息通知發(fā)射分集控制單元；發(fā)射分集控制單元控制兩個發(fā)射分集通道上發(fā)送的信息，使在正常發(fā)射分集天線通道上發(fā)送，對于STTD和TxAA發(fā)射分集通道的信道，將其發(fā)射功率增加為兩個發(fā)射分集天線發(fā)射功率的和；同時基站主控單元將異常狀態(tài)信息上報給網(wǎng)絡(luò)管理(網(wǎng)管)系統(tǒng)告警，以便于維護(hù)人員維修。
本發(fā)明的一種由基站支持的下行發(fā)射分集與非發(fā)射分集自動切換的方法，基站控制下行發(fā)射分集功能的實(shí)現(xiàn)是根據(jù)分集通路工作狀態(tài)正常和異常情況自動進(jìn)行切換的。
包括同步信道的時間切換發(fā)射分集(TSTD)到非分集發(fā)射功能的自動切換，信息從正常的一路通道上發(fā)送；用于公共信道的空時編碼發(fā)射分集(STTD)到非發(fā)射分集發(fā)射功能的自動切換，信息在單個發(fā)射天線上順序發(fā)送，發(fā)射功率增加到分集時兩個天線通道之和；用于專用信道的空時編碼發(fā)射分集(STTD)與陣列天線閉環(huán)發(fā)射分集(TxAA)到非分集功能的自動切換，信息在單個發(fā)射天線上順序發(fā)送，發(fā)射功率增加到分集發(fā)射時兩個天線通道之和；在發(fā)射分集通道恢復(fù)正常后，基站主控單元及發(fā)射分集控制單元支持各種信道從非分集發(fā)射方式再自動切換到相應(yīng)的分集發(fā)射方式。
本發(fā)明的方法，不僅可用于WCDMA系統(tǒng)中發(fā)射分集模式，還同樣適用于其它采用發(fā)射分集功能的系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)射分集與非發(fā)射分集的自動切換方法，其特征在于包括以下處理步驟A.基站的發(fā)射通道狀態(tài)監(jiān)測單元監(jiān)測發(fā)射分集通道的工作狀態(tài)，并將發(fā)射分集通道的工作狀態(tài)報告給基站主控單元；B.當(dāng)任一發(fā)射分集通道的工作狀態(tài)為異常時，基站主控單元將異常狀態(tài)信息通知發(fā)射分集控制單元；C.發(fā)射分集控制單元將發(fā)射分集通道的工作狀態(tài)從分集方式切換為非分集方式；D.在發(fā)射分集通道的工作狀態(tài)從異?；謴?fù)為正常時，基站主控單元通知發(fā)射分集控制單元，由發(fā)射分集控制單元將發(fā)射分集通道的工作狀態(tài)從非分集方式切換為分集方式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)射分集與非發(fā)射分集的自動切換方法，其特征在于所述的步驟A中，所述的發(fā)射通道狀態(tài)監(jiān)測單元對兩個發(fā)射分集天線的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，將兩個發(fā)射分集天線通道的工作狀態(tài)報告給基站主控單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)射分集與非發(fā)射分集的自動切換方法，其特征在于所述的發(fā)射分集通道包括擴(kuò)頻與調(diào)制功能模塊、中頻通道、線性功率放大器、雙工器、塔放和天線部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)射分集與非發(fā)射分集的自動切換方法，其特征在于所述的步驟B中，基站主控單元還同時將異常狀態(tài)信息上報給網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)告警。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)射分集與非發(fā)射分集的自動切換方法，其特征在于所述的步驟C中，是直接將同步信道從采用時間切換發(fā)射分集(TSTD)方式切換為非分集方式，僅在正常的一路通道上發(fā)送。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)射分集與非發(fā)射分集的自動切換方法，其特征在于所述的步驟C中，對于處于通信狀態(tài)下用戶的公共信道和專用信道，從采用空時編碼發(fā)射分集(STTD)方式或陣列天線閉環(huán)發(fā)射分集(TxAA)方式切換為非分集方式，僅在正常的一路通道上發(fā)送。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種發(fā)射分集與非發(fā)射分集的自動切換方法，其特征在于所述的從采用空時編碼發(fā)射分集(STTD)方式或陣列天線閉環(huán)發(fā)射分集(TxAA)方式切換為非分集方式，進(jìn)一步包括在天線1通道異常時，將天線2通道作為天線1通道，和將天線2通道上對應(yīng)信道發(fā)射數(shù)據(jù)順序切換到該天線1通道，同時將天線2通道上對應(yīng)信道的發(fā)射功率增加為發(fā)射分集方式時天線1通道與天線2通道發(fā)射功率之和；在天線2通道異常時，將天線1通道上對應(yīng)信道的發(fā)射功率增加為發(fā)射分集方式時天線1通道與天線2通道發(fā)射功率之和。
全文摘要
本發(fā)明涉及寬帶碼分多址(WCDMA)移動通信接入系統(tǒng)中，基站支持下行發(fā)射分集功能時，根據(jù)發(fā)射分集通道的工作狀態(tài)實(shí)現(xiàn)發(fā)射分集與非發(fā)射分集自動切換的方法?？纱_保系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。包括由基站的發(fā)射通道狀態(tài)監(jiān)測單元監(jiān)測發(fā)射分集通道，并將工作狀態(tài)報告給基站主控單元；當(dāng)工作狀態(tài)為異常時，基站主控單元將該信息通知發(fā)射分集控制單元，將分集方式切換為非分集方式，包括同步信道的時間切換發(fā)射分集(TSTD)與非發(fā)射分集間的切換，公共與專用信道空時編碼發(fā)射分集(STTD)、陣列天線閉環(huán)發(fā)射分集(TxAA)與非發(fā)射分集間的切換，發(fā)射功率同時增加到分集時兩個天線通道之和；在分集通道恢復(fù)正常狀態(tài)后，基站主控單元通知發(fā)射分集控制單元，再切換回分集方式。
文檔編號H04W24/04GK1445944SQ0210374
公開日2003年10月1日 申請日期2002年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月18日
發(fā)明者呂武 申請人:華為技術(shù)有限公司