專利名稱：一種基于鏈路質(zhì)量的硬切換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于鏈路質(zhì)量的硬切換方法。
背景技術(shù)：
CDMA是一個自干擾的系統(tǒng)，其技術(shù)的兩大特點功控和切換，直接決定了系統(tǒng)的優(yōu)劣。在無線CDMA網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，為了保證移動用戶通話的連續(xù)性，切換是必不可少的。切換成功率將直接影響到系統(tǒng)的性能，一個良好的切換方法可以提高系統(tǒng)的前反向容量，降低系統(tǒng)的掉話率。
切換是指當移動臺到達原來服務(wù)小區(qū)的邊緣，將要進入另一個服務(wù)小區(qū)時，原基站與移動臺之間的鏈路逐漸由新基站與移動臺之間的鏈路來取代的過程。
硬切換是指移動臺先斷開與當前服務(wù)小區(qū)的鏈接，然后建立與另一服務(wù)小區(qū)的鏈接的過程。同一BSC下不同頻點的切換，不同BSC間無A3/A7鏈接通路的切換，以及跨廠商的網(wǎng)絡(luò)之間的切換往往都采用硬切換技術(shù)。硬切換有多種方法，不同的場合可能會采用不同的硬切換方法，目前網(wǎng)絡(luò)中主要使用的硬切換方法有Pilot Beacon Hard Handoff(偽導頻硬切換)、RTD Hard Handoff(環(huán)路時延硬切換)、Mobile Assisted Hard Handoff(手機輔助硬切換)等。
現(xiàn)有技術(shù)一的技術(shù)方案偽導頻硬切換假設(shè)邊界小區(qū)1有四個頻點(F0到F3)，其相鄰小區(qū)2有三個頻點(F0到F2)，如果要采用偽導頻硬切換的方法，需要在相鄰小區(qū)2中，添加一個頻點為F3的偽導頻，當手機在小區(qū)1頻點F3進行通話的過程中，會檢測到小區(qū)2的偽導頻信號，BSC可以根據(jù)這個信號的強弱觸發(fā)硬切換，使得手機切換到小區(qū)2的某個真實導頻(F0、F1、F2)上繼續(xù)進行通話，如圖1所示。
偽導頻上無法進行呼叫，在系統(tǒng)中增加的偽導頻，僅僅是用來輔助進行硬切換，這樣會增加網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。
例如通常高速路的覆蓋區(qū)形狀為一窄帶行，如圖2所示。在邊界小區(qū)，如果使用RTD硬切換，為了保證用戶在向各個方向移動都不掉話，需要通過參數(shù)設(shè)置讓手機提前切換，這樣將導致系統(tǒng)容量利用率降低。如果使用偽導頻硬切換，需要在高速路的每一個出口增加一個偽導頻，成本太高。如果使用鏈路質(zhì)量硬切換，這些問題就迎刃而解了。
現(xiàn)有技術(shù)二的技術(shù)方案RTD硬切換基站通過RTD可以知道手機距離基站的遠近，利用該估計的距離，然后定義一個適當?shù)拈T限去觸發(fā)硬切換。同樣如圖1所示(沒有PilotBeacon)，手機在小區(qū)1的頻點F3，然后遠離小區(qū)1，當離小區(qū)1的距離達到某個門限后，觸發(fā)硬切換，將手機切換到小區(qū)2上。
該方式不用添加新的硬件設(shè)備，不會增加網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。
由于多徑效應(yīng)，利用RTD估計的距離可能不準確；如果有多個相鄰小區(qū)，而且用戶移動的方向不確定時，難以確定合適的目標小區(qū)。如果系統(tǒng)存在覆蓋漏洞或者小區(qū)覆蓋形狀不規(guī)則，RTD硬切換將會導致邊界小區(qū)的容量降低。
例如假設(shè)基站有兩個頻點(F1、F2)，F(xiàn)2有一個覆蓋漏洞(如圖3所示)。手機將從F2切換到F1，使用RTD硬切換，如果RTD門限設(shè)定在漏洞前，這將會減少F2的容量；如果RTD設(shè)定在F2的覆蓋邊緣，當手機進入覆蓋漏洞將導致掉話。使用鏈路質(zhì)量硬切換將徹底解決這個問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種基于鏈路質(zhì)量的硬切換方法，以減少掉話率，提高硬切換成功率，保證滿足要求的服務(wù)質(zhì)量，并且降低系統(tǒng)干擾，增加網(wǎng)絡(luò)前反向容量。
為此，本發(fā)明采用如下方案
一種基于鏈路質(zhì)量的硬切換方法，其包括以下步驟a、獲取當前FER；b、判斷當前小區(qū)是否是邊界小區(qū)，若是，進入步驟c；否則返回步驟a；c、計算平均FER；d、判斷平均FER是否大于鏈路最大允許FER？若是，進入步驟e；若否，則返回步驟a；e、觸發(fā)硬切換。
所述的步驟c中，該FER為前向FER。
所述方法，鏈路最大允許FER采用如下公式計算Average_FER(t)=(F-1F)*(P_FER(t-1))+(1F)*(C_FER(t))]]>其中t為時間；C_FER(t)為當前前向FER的值；P_EER(t-1)為上一次前向FER的值；FFER權(quán)重因子。
所述的步驟c中還包括計算前向業(yè)務(wù)信道增益的步驟；所述的步驟d中，還包括判斷前向業(yè)務(wù)信道增益是否大于業(yè)務(wù)信道增益門限的步驟？若是，則進入步驟e；若否，則返回步驟a。
所述的業(yè)務(wù)信道增益門限計算公式為TriggeredTCG＝MinChnGain+MaxTCG*(MaxChnGain-MinChnGain)--(2)其中TriggeredTCG為觸發(fā)硬切換前向業(yè)務(wù)信道增益門限；MinChnGain為前向業(yè)務(wù)信道最小增益；MaxChnGain為前向業(yè)務(wù)信道最大增益。
所述的步驟c中，該FER為反向FER。
所述的方法，鏈路最大允許FER采用如下公式計算
Average_FER(t)=(F-1F)*(P_FER(t-1))+(1F)*(C_FER(t))]]>其中t為時間；C_FER(t)為當前反向FER的值；P_FER(t-1)為上一次反向FER的值；FFER權(quán)重因子。
所述的步驟c還包括計算反向Eb/Nt的步驟；所述的步驟d還包括判斷反向Eb/Nt是否大于反向Eb/Nt門限？若是，進入步驟e；若否，則返回步驟a。
所述的反向Eb/Nt門限的計算公式為TriggeredMaxEbNt＝PwrMinEbNt+MaxEbNt*(PwrMaxEbNt-PwrMinEbNt)其中；TriggeredMaxEbNt為該硬切換方式的觸發(fā)門限；PwrMinEbNt為功率控制業(yè)務(wù)信道的最小Eb/Nt；PwrMaxEbNt為功率控制業(yè)務(wù)信道的最大Eb/Nt。
所述的FER可以通過手機上報的PMRM(power measurement report message)消息獲取，也可以通過E出(Erase Indicator Bit)擦除指示位獲取。
本發(fā)明技術(shù)方案帶來的有益效果1、提供了一種新的硬切換判決方法，解決了在多頻覆蓋時系統(tǒng)容量下降，掉話率和硬切換失敗率增加的問題?？梢愿玫捏w現(xiàn)出多頻環(huán)境給網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)帶來的好處。
2、鏈路質(zhì)量硬切換的觸發(fā)基于前、反向FER，前向業(yè)務(wù)信道增益，反向Eb/Nt設(shè)定值。可以僅僅考慮其中的一種，也可以對各種條件進行綜合考慮，具有較大的適應(yīng)性和靈活性。在多頻覆蓋系統(tǒng)中采用該硬切換方法，不光是手機的通訊質(zhì)量可以得到保證，還最大限度的提高了系統(tǒng)的容量，使得前向和反向的鏈路質(zhì)量達到最優(yōu)。
3、鏈路質(zhì)量硬切換采用的是扇區(qū)(Sector)級數(shù)據(jù)配置方式，在進行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和參數(shù)調(diào)試時，可以精確到扇區(qū)，增強了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與參數(shù)設(shè)置的適應(yīng)性和靈活性。
4、如果多頻系統(tǒng)存在覆蓋漏洞，鏈路質(zhì)量硬切換可以最大限度的提高系統(tǒng)的容量利用率，避免不必要的容量損失。
5、在大型的地下商場或者地鐵等場所，每一個入口的地方都是一個邊界小區(qū)，使用鏈路質(zhì)量硬切換方法非常適合。
6、同時使用鏈路質(zhì)量的硬切換和其他的硬切換方法(RTD、Pilot Beacon等)，可以更好的保證邊界小區(qū)通訊鏈路的質(zhì)量。
7、在某些特殊場合，RTD和Pilot Beacon并不適用，此時可以采用鏈路質(zhì)量硬切換方法，該方法的適用范圍很廣，不受地形網(wǎng)絡(luò)等條件的限制。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中偽導頻硬切換示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中鏈路質(zhì)量硬切換在高速路的應(yīng)用；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中鏈路質(zhì)量硬切換在覆蓋漏洞系統(tǒng)中的應(yīng)用；圖4是本發(fā)明鏈路質(zhì)量硬切換示意圖；圖5是本發(fā)明基于前向FER的硬切換流程示意圖圖6是本發(fā)明基于前向FER和前向業(yè)務(wù)信道增益的硬切換流程示意圖；圖7是本發(fā)明基于反向FER的硬切換流程示意圖；圖8是本發(fā)明基于反向FER和反向Eb/Nt的硬切換流程示意圖；圖9是本發(fā)明基于前向FER的硬切換流程示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合說明書附圖來說明本發(fā)明的具體實施方式
。
鏈路質(zhì)量硬切換過程簡介如圖4所示，手機在頻點F2(白色區(qū)域)上進行通話，并開始遠離小區(qū)，此時的鏈路質(zhì)量會越來越差，前反向FER，前向發(fā)射功率，反向Eb/Nt都會升高。我們可以對這些值進行綜合考慮，當達到某一個門限時，就觸發(fā)鏈路質(zhì)量的硬切換。硬切換觸發(fā)后，手機會在頻點F1(灰色區(qū)域)上繼續(xù)進行通話。
鏈路質(zhì)量硬切換觸發(fā)門限是一個重要的參數(shù)，該參數(shù)的值取決于語音呼叫可以容忍的最差質(zhì)量。
與鏈路質(zhì)量相關(guān)的因子有4個，分別是前向FER、反向FER、前向業(yè)務(wù)信道增益、反向Eb/Nt。上述各因子可以單獨使用，也可以相互組合使用，具體的使用可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況靈活采用。
基于此思想，本發(fā)明的鏈路質(zhì)量硬切換可以使用單因子(僅僅考慮前、反向FER)和雙因子(前向綜合考慮FER的業(yè)務(wù)信道增益，反向綜合考慮FER和Eb/Nt設(shè)定值)兩種方式。
由此可見，本發(fā)明鏈路質(zhì)量硬切換可以衍生出四種觸發(fā)方式1、基于前向FER的觸發(fā)方式。
2、基于前向FER和前向業(yè)務(wù)信道增益觸發(fā)方式。
3、基于反向FER的觸發(fā)方式。
4、基于反向FER和反向Eb/Nt的觸發(fā)方式。
我們定義如下參數(shù)意義1.MaxFwdFer鏈路質(zhì)量硬切換前向鏈路最大允許FER，百分比表示。
2.MaxRevFer鏈路質(zhì)量硬切換反向鏈路最大允許FER，百分比表示。
3.MaxTCG鏈路質(zhì)量硬切換前向業(yè)務(wù)信道最大增益，百分比表示。
4.MaxEbNt鏈路質(zhì)量硬切換反向允許最大Eb/Nt設(shè)定，百分比表示。
5.FactorFER權(quán)重因子，1到255。該值設(shè)置的越小表示在平均FER中，最近的一次的FER權(quán)重越大。該值設(shè)定的越大，表示平均FER中，前一次測量的FER權(quán)重越大。
6.CellType小區(qū)類型，表示是否是邊界小區(qū)。
測量啟動條件
鏈路質(zhì)量硬切換觸發(fā)前，需要對鏈路質(zhì)量進行測量，作為硬切換判決的依據(jù)。有兩種不同的方式來啟動鏈路質(zhì)量測量。
1、當BSC發(fā)現(xiàn)參考導頻是一個可以進行鏈路質(zhì)量硬切換的邊界小區(qū)導頻，則啟動鏈路質(zhì)量測量。
2、當BSC發(fā)現(xiàn)參考導頻是一個可以進行鏈路質(zhì)量硬切換的邊界小區(qū)導頻，并且手機激活集中所有導頻強度均小于T_ADDG(一個強度比T_ADD略好的門限)時，則啟動鏈路質(zhì)量測量。
下面詳細介紹本發(fā)明各種情況下的實施方式一、基于前向FER的硬切換如圖5所示，是本發(fā)明基于前向FER的硬切換流程前向鏈路的FER可以通過手機上報的PMRM(power measurement reportmessage)消息獲取，也可以通過EIB(Erase Indicator Bit)擦除指示位獲得。如果采用RC1，我們通過PMRM消息獲得前向的FER，如果采用RC2，我們也可以通過EIB(Erase Indicator Bit)來統(tǒng)計前向的FER。
計算公式Average_FER(t)=(F-1F)*(P_FER(t-1))+(1F)*(C_FER(t))----(1)]]>式中，t表示時間。
C_FER(t)當前前向FER的值，可以由PMRM求得，也可以通過EIB求得。
P_FER(t-1)上一次前向FER的值。
FFER權(quán)重因子，范圍是1到255。
使用如上公式計算平均FER，作為判決的條件。我們需要考慮FER的突然波動，這種情況我們不應(yīng)該觸發(fā)切換，采用一個權(quán)重因子(Factor)使得當前和上一次的FER都要進行考慮，可以避免這種情況。該權(quán)重因子的具體設(shè)置值，需要在實際環(huán)境中進行測試或者仿真后確定。
根據(jù)公式，權(quán)重因子可以通過兩種不同的情況來選擇1、如果網(wǎng)絡(luò)所在地形比較平坦，沒有過高的建筑物，一般沒有FER的突然波動，該權(quán)重因子應(yīng)選擇較小的值。
2、如果網(wǎng)絡(luò)所在地形多山，多高建筑物，這樣容易產(chǎn)生快衰落，該權(quán)重因子要選擇較大的值。
通常，F(xiàn)ER的計算公式如下FER(%)=number_bad_framesnumber_tatal_frames*100%]]>其中number_bad_frames收到的誤幀數(shù)量。
number_tatal_frames收到的總幀數(shù)量。
觸發(fā)條件a)參考導頻是邊界小區(qū)b)平均FER大于MaxFwdFer。
二、基于前向FER和前向業(yè)務(wù)信道增益的硬切換如圖6所示，是本發(fā)明基于前向FER和前向業(yè)務(wù)信道增益硬切換流程示意圖。
前向平均FER的計算公式同公式1。
前向業(yè)務(wù)信道增益是另一前向鏈路質(zhì)量指標。前向業(yè)務(wù)信道增益門限計算公式TriggeredTCG＝MinChnGain+MaxTCG*(MaxChnGain-MinChnGain)--(2)式中TriggeredTCG表示觸發(fā)硬切換前向業(yè)務(wù)信道發(fā)射功率門限。
MinChnGain表示前向最小發(fā)射功率。
MaxChnGain表示前向最大發(fā)射功率。
如果MaxTCG等于0％，表示觸發(fā)門限等于前向最小發(fā)射功率；如果MaxTCG等于100％，表示觸發(fā)門限等于前向最大發(fā)射功率。
觸發(fā)條件1、參考導頻是邊界小區(qū)；
2、前向業(yè)務(wù)信道增益大于TriggeredTCG；3、平均FER大于MaxFwdFer。
三、基于反向FER的硬切換如圖7所示，是本發(fā)明基于反向FER的硬切換流程均反向FER的計算公式同公式1；但其中使用當前反向FER的值，和上一次反向FER的值。
BSC可以通過反向幀的質(zhì)量，直接判斷幀的好壞，進行誤幀率的統(tǒng)計。該硬切換方法的計算公式和觸發(fā)條件同“基于前向FER的硬切換”方法。
四、基于反向FER和反向Eb/Nt的硬切換如圖8所示，是本發(fā)明基于反向FER和反向Eb/Nt的硬切換流程示意圖，從圖中可以看出，該方法在“基于反向FER的硬切換”的基礎(chǔ)上，增加了對反向Eb/Nt的判斷。
平均反向FER的計算公式同公式1；但其中使用當前反向FER的值，和上一次反向FER的值。
反向Eb/Nt門限的計算公式TriggeredMaxEbNt＝PwrMinEbNt+MaxEbNt*(PwrMaxEbNt-PwrMinEbNt)--(3)式中，TriggeredMaxEbNt該硬切換方式的觸發(fā)門限，單位是dB。
PwrMinEbNt表示功率控制業(yè)務(wù)信道的最小Eb/Nt，單位是dB。
PwrMaxEbNt表示功率控制業(yè)務(wù)信道的最大Eb/Nt，單位是dB。
如果MaxEbNt等于0％，表示觸發(fā)門限等于功率控制的最小Eb/Nt；如果MaxEbNt等于100％，表示觸發(fā)門限等于功率控制的最大Eb/Nt。
觸發(fā)條件1、參考導頻是邊界小區(qū)；2、當前Eb/Nt設(shè)定值大于TriggeredMaxEbNt；3、平均FER大于MaxRevFer。
全流程觸發(fā)實例如圖8所示，假設(shè)BSS采用基于前向FER的鏈路質(zhì)量硬切換方法，在收到MS的導頻強度測量報告消息(PSMM)后，進行測量啟動判決。如果滿足測量啟動條件，則發(fā)送功率控制參數(shù)消息(PCNPM)給MS，讓MS上報前向誤幀情況。BSS在收到MS上報的功率測量報告消息(PMRM)后，進行誤幀的計算和硬切換的判決，一旦滿足硬切換的條件，就向MS發(fā)送切換指示消息(HDM)。MS在收到該消息后，硬切換到對應(yīng)的目標載頻繼續(xù)通話。
如圖9所示，是本發(fā)明基于前向FER的硬切換流程示意圖，四種硬切換判決之間的關(guān)系。這四種方法是從不同的角度來測量和觸發(fā)硬切換的，他們之間也是有一定聯(lián)系和區(qū)別的。
1、前向和反向之間的關(guān)系一般的，在CDMA系統(tǒng)中，前向和反向是對稱和相關(guān)的。前向變差往往意味著反向也變差，所以我們在進行判決的時候可以認為前反向的情況是相似的，從而僅僅使用一個方向的數(shù)據(jù)進行判決，這樣的設(shè)計簡單而有效。在BSS側(cè)，可以輕易的獲得反向每一幀的好壞，測量反向FER比測量前向FER要及時和精確，單方向我們一般使用反向進行判決。當然最好是前反向同時考慮，這樣的判決更加準確。
2、單因子和雙因子的關(guān)系單因子就是只考慮FER，雙因子是除了考慮FER外，前向還要考慮業(yè)務(wù)信道的增益，反向還要考慮EbNt設(shè)定值。單因子流程簡單，系統(tǒng)開銷小；雙因子輸入信息豐富，可以做出更加準確的判決。
3、四種判決方法是相對獨立的，可以單獨使用也可以結(jié)合幾種方法同時使用。由于方法本身的靈活性，對各種方法的使用沒有限制，可以根據(jù)實際情況任意選擇和組合這四種方法，以更好的適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種基于鏈路質(zhì)量的硬切換方法，其特征在于包括以下步驟a、獲取當前FER；b、判斷當前小區(qū)是否是邊界小區(qū)，若是，進入步驟c；否則返回步驟a；c、計算平均FER；d、判斷平均FER是否大于鏈路最大允許FER？若是，進入步驟e；若否，則返回步驟a；e、觸發(fā)硬切換。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟c中，該FER為前向FER。
3.如權(quán)利要求2所述方法，其特征在于鏈路最大允許FER采用如下公式計算Average_FER(t)=(F-1F)*(P_FER(t-1))+(1F)*(C_FER(t))]]>其中t為時間；C_FER(t)為當前前向FER的值；P_FER(t-1)為上一次前向FER的值；FFER權(quán)重因子。
4.如權(quán)利要求2所述方法，其特征在于所述的步驟c中還包括計算前向業(yè)務(wù)信道增益的步驟；所述的步驟d中，還包括判斷前向業(yè)務(wù)信道增益是否大于業(yè)務(wù)信道增益門限的步驟？若是，則進入步驟e；若否，則返回步驟a。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的業(yè)務(wù)信道增益門限計算公式為TriggeredTCG＝MinChnGain+MaxTCG*(MaxChnGain-MinChnGain)--(2)其中TriggeredTCG為觸發(fā)硬切換前向業(yè)務(wù)信道增益門限；MinChnGain為前向業(yè)務(wù)信道最小增益；MaxChnGain為前向業(yè)務(wù)信道最大增益。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟c中，該FER為反向FER。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于鏈路最大允許FER采用如下公式計算Average_FER(t)=(F-1F)*(P_FER(t-1))+(1F)*(C_FER(t))]]>其中t為時間；C_FER(t)為當前反向FER的值；P_FER(t-1)為上一次反向FER的值；FFER權(quán)重因子。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述的步驟c還包括計算反向Eb/Nt的步驟；所述的步驟d還包括判斷反向Eb/Nt是否大于反向Eb/Nt門限？若是，進入步驟e；若否，則返回步驟a。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述的反向Eb/Nt門限的計算公式為TriggeredMaxEbNt＝PwrMinEbNt+MaxEbNt*(PwrMaxEbNt-PwrMinEbNt)其中；TriggeredMaxEbNt為該硬切換方式的觸發(fā)門限；PwrMinEbNt為功率控制業(yè)務(wù)信道的最小Eb/Nt；PwrMaxEbNt為功率控制業(yè)務(wù)信道的最大Eb/Nt。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的FER可以通過手機上報的PMRM(power measurement report message)消息獲取，也可以通過EIB(EraseIndicator Bit)擦除指示位獲取。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于鏈路質(zhì)量的硬切換方法。一種基于鏈路質(zhì)量的硬切換方法，其特征在于包括以下步驟a.獲取當前FER；b.判斷當前小區(qū)是否是邊界小區(qū)，若是，進入步驟c；否則返回步驟a；c.計算平均FER；d.判斷平均FER是否大于鏈路最大允許FER？若是，進入步驟e；若否，則返回步驟a；e.觸發(fā)硬切換。本發(fā)明實現(xiàn)簡單，靈活，可以很好地保證鏈路質(zhì)量。
文檔編號H04W36/08GK1599304SQ0315730
公開日2005年3月23日 申請日期2003年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月17日
發(fā)明者邱建軍 申請人:華為技術(shù)有限公司