在更软切换中新建传输链路的方法

摘要

本发明公开了一种在更软切换中新建传输链路的方法，以解决现有技术在进行更软切换时，需要在小区范围内进行全程搜索而影响无线性能的问题。本发明在目标小区的下行信号质量符合更软切换条件时，由RNC将目标小区的Frame Offset1和Chip Offset1下发给Node B，要求Node B在目标小区建立一条更软切换信道，Node B接收到建立更软切换信道的信令，根据源小区和目标小区的参考基准时刻相同，下行信号到达UE的时刻相同，得出UE在目标小区的传输时延参数，根据目标小区的传输时延参数确定出新链路的搜索窗范围，找到UE在目标小区的多径位置，在目标小区内新建传输链路。本发明能一步确定更软切换时新链路的Tp值，使新链路能够迅速找到正确的UE位置。

说明书

技术领域

本发明涉及WCDMA系统中的更软切换，尤其涉及一种在更软切换中新建传输链路的方法。

背景技术

在WCDMA(Wideband Code Division Multiple Address，宽带码分多址)系统中，软切换一般发生在基站间，而更软切换发生在同一基站的不同小区内。

进行更软切换时，UE(User Equipment，用户设备)首先搜索所有小区的导频并测量它们的强度，当导频强度大于一个特定值时，UE就向源小区发送一条导频强度测量消息，源小区将UE移动的报告送往基站，基站让目标小区建立一个DL DPCH(Down Link Dedicated Physical Channel，下行专用物理信道)给UE，并且源小区发送一条消息指示UE开始进行更软切换。当收到来自源小区的切换指示消息后，UE将目标小区的导频纳入有效导频集，开始对源小区和目标小区的DL DPCH同时进行解调。之后，UE会向源小区发送一条切换完成消息。对于同一UE，不同小区的接收信号对基站来说就相当于不同的多径信息分量，采用最大比合并的方法将多径信息分量合成一个话音帧送至选择器，作为此基站的语音帧。

在更软切换过程中，由于UE(User Equipment，用户设备)只有一套发射机，因此UE发往同一基站不同小区的老链路与新链路的发送时刻是相同的。更软切换时新链路的Frame Offset(帧偏移)和Chip Offset(码片偏移)参数来源于UE的测量。Frame Offset为小区的SFN(System Frame Number，系统帧号)与下行信号到达时刻的CFN(Connect Frame Number，连接帧号)间的帧偏移，精度为1帧，Chip Offset为小区的P-CCPCH(Basic Common Control PhysicalChannel，基本公共控制物理信道)与DL DPCH间的码片偏移，精度为1chip。为了使UE发往同一基站不同小区的老链路与新链路的发送时刻相同，必须要求从基站发送的下行链路到达UE的时刻为T_UETX-T₀，T_UETX是指UE的上行专用物理信道的发送时刻，T₀是指UE的信号发送时刻与信号接收时刻的差值，协议规定为1024chip，为了功控的及时性的要求，使得UE能够在接收到下行TPC(Transmit Power Control，发送功率控制)命令后及时调整发射功率且及时产生所要的上行TPC发送给基站，故协议要求UE尽量使发送时刻减去T₀为下行信号到达UE时刻，即T_UETX-T₀。

如图1所示，新链路的Frame Offset和Chip Offset是UE通过测量目标小区的SFN与T_UETX-T₀时刻的CFN的差，其中Frame Offset是目标小区SFN与T_UETX-T₀时刻的CFN之间的帧号差，Chip Offset是目标小区SFN与T_UETX-T₀时刻的CFN之间的帧内的码片差。

如图2所示，新链路的Frame Offset和Chip Offset的计算过程包括专用链路的建立过程和专用链路的切换过程两个步骤，过程如下：

专用链路的建立过程：UE首先向Node B源小区发起接入请求，SRNC(Service Radio Network Controller，服务无线网络控制器)根据接入信息要求UE建立与Node B源小区之间的专用链路，同时SRNC要求Node B源小区也建立与UE之间的专用链路；

专用链路的切换过程：UE不断地对Node B源小区和Node B目标小区进行下行信号测量，当Node B目标小区的测量值大于某门限值，已符合更软切换条件，即可进行更软切换。由于UE只有一套发射机，因此必须保证Node B源小区链路的信号和即将建立的Node B切换目标小区链路的信号的发送时刻保持一致，且3GPP中的25.402协议中要求UE发送信号时刻与接收信号时刻的差值固定为T₀(1024chip)，故UE用当前发送的UL DPCH(Up Link Dedicated PhysicalChannel，上行专用物理信道)的CFN(Connect Frame Number连接帧号)与目标小区的SFN(System Frame Number系统帧号)进行比较，得出OFF+T_m，OFF+T_m表示UE当前发送的上行DPCH的CFN与目标小区的SFN之间的码片偏差，即SFN-CFN，其中T_m就是UE收到的目标小区的P-CCPCH的帧头时刻与(T_UETx-T₀)时刻之间的码片差；OFF＝(SFN-CFN_Tx)mod 256，OFF就是相同号的SFN与UE发送CFN号之间的帧偏差。UE将OFF+T_m值上报给RNC，RNC将OFF+T_m值转化为Node B建立目标信道所需的Frame Offset和Chip Offset，其中UE的OFF相当于Node B的Frame Offset，UE的T_m相当于Node B的Chip Offset，用此参数在Node B目标小区建立一条更软合并信道。

为了找到更软切换的新链路的多径位置，需要对UE与Node B之间的传输时延值Tp(Time Propagation)进行计算，Tp值可近似为UE与Node B之间的距离，目前Tp值的计算主要有以下两种方法：

第一种方法是在整个小区范围内进行全程搜索，即从Tp为0开始一直搜索到Tp为小区的最大传输时延，从而找到更软切换的新链路的多径位置，由于无法知道UE在目标小区内离Node B的距离，故只能在小区范围内全程搜索，从而增加了对搜索资源的要求，且增加了最大增益比合并生效的时间，降低了无线性能。

第二种方法是新链路的Tp值直接使用老链路的Tp值。这种方法适用于老链路所在的小区与新链路所在小区的无线环境基本相同，两个小区的天线物理位置也基本相同的情况，但实际环境不可能如此理想，各个小区的物理环境不尽相同，多径衰落也不尽相同，因此这种等同关系存在一定的误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在更软切换中新建传输链路的方法，以解决现有技术在进行更软切换时，需要在小区范围内进行全程搜索而影响无线性能的问题。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种在更软切换中新建传输链路的方法，包括步骤：

A、RNC将目标小区的Frame Offset₁和Chip Offset₁下发给Node B，指示NodeB在目标小区建立一条更软切换信道；

B、Node B根据源小区和目标小区的参考基准时刻相同，以及下行信号到达UE的时刻相同，利用所述Frame Offset₁和Chip Offset₁得出UE在目标小区的传输时延参数；

C、Node B根据所述目标小区的传输时延参数确定出新链路的搜索窗范围，找到UE在目标小区的多径位置并新建传输链路。

在所述步骤B中根据：

Tcell₀*256+Frame Offset₀*38400+Chip Offset₀+Tp₀＝

Tcell₁*256+Frame Offset₁*38400+Chip Offset₁+Tp₁

得到UE在目标小区的传输时延参数；

其中：Tcell₀为源小区参考信道的小区偏移，Frame Offset₀为源小区参考信道的帧偏移，Chip Offset₀为源小区参考信道的码片偏移，Tp₀为源小区参考信道的传输时延；Tcell₁为目标小区新增信道的小区偏离，Frame Offset₁为目标小区新增信道的帧偏移，Chip Offset₁为目标小区新增信道的码片偏移，Tp₁为目标小区新增信道的传输时延。

所述Tcell₀、Frame Offset₀和Chip Offset₀保存在Node B内，从建立参考信道后一直保持不变。

所述步骤C具体包括以下步骤：

C1、根据Node B在目标小区新建信道上发出下行信号的时刻与接收到该下行信号所对应的上行信号的时刻之间的时间延迟确定出新链路的搜索窗窗头的位置；

C2、根据多径衰落模型确定出搜索窗的范围，找到UE在目标小区的多径位置，在目标小区内新建传输链路。

在所述步骤C1中按照Win Offset＝Tcell₁*256+Chip Offset₁+T₀+2*Tp₁确定出新链路的搜索窗窗头的位置；

其中：Win Offset为目标小区新增信道的搜索窗窗头位置，Tcell₁为目标小区新增信道的小区偏移，Chip Offset₁为目标小区新增信道的码片偏移，T₀为UE接收到新增信道下行信号时刻到UE在新增信道上发送上行信号时刻之间的时间差，Tp₁为目标小区新增信道的传输时延。

由于本发明采用了以上技术方案，故具有以下有益效果：

本发明根据源小区和目标小区的参考基准时刻相同，以及下行信号到达UE的时刻相同，能一步确定更软切换时新链路的Tp值，根据新链路的Tp确定出新链路的搜索窗范围，可以大大缩短最大比合并生效的时间，提高无线性能的增益，使新链路能够迅速找到正确的UE位置。

附图说明

图1为目标小区的帧偏移和码片偏移示意图；

图2为目标小区的帧偏移和码片偏移的计算过程流程图；

图3为源小区和目标小区的下行信号定时关系示意图。

具体实施方式

由于UE只有一套发射机，因此必须保证Node B源小区链路的信号和NodeB目标小区链路的信号发送时刻保持一致，并且这两个小区都是同一个Node B下的，因此这两个小区的参考基准时刻相同，即以同一个BFN(Node B FrameNumber，基站帧号)为基准时间，两个小区下行信号到达UE的时刻相同，这是因为UE为了使目标小区的信号与源小区信号的到达时刻相同，所以通过测量得到OFF+T_m，使用此参数让UE的目标小区信号与源小区信号同时到达。但两个小区的下行传输时延不同，基站头部与小区头部之间的偏离值Tcell不同，小区信道与小区头部之间存在着固定的偏离(Frame Offset和Chip Offset)，这样就可以通过某种等式来表达这种关系，使得新链路的Tp(UE与NodeB之间的传输时延)值一步就能够得到且较正确，这样可以大大降低了最大比合并生效的时间，提高无线性能，使新链路能够较快地正确地找到多径位置。

如图3所示，由于同一基站内的源小区与目标小区的在进行更软切换时，源小区和目标小区的参考基准时刻相同，两个小区的下行信号到达UE的时刻相同，因此新链路的Tp₁可以由以下公式计算得到：

Tcell₀*256+Frame Offset₀*38400+Chip Offset₀+Tp₀＝

Tcell₁*256+Frame Offset₁*38400+Chip Offset₁+Tp₁

其中Tcell₀表示基站头部与参考信道所在小区头部之间的偏离，即是参考信道的BFN与SFN(System Frame Number系统帧号)间的小区偏移，精度为256chip；FrameOffset₀表示参考信道所在小区的P-CCPCH与DL DPCH间的帧偏移，精度为1帧，1帧等于38400chip；ChipOffset₀表示参考信道所在小区的P-CCPCH与DL DPCH间的码片偏移，精度为1chip；Tp₀表示参考信道的传输时延，精度为1chip；

Tcell₁表示基站头部与新增信道所在小区头部之间的偏离，即是新增信道的BFN与SFN间的小区偏移，精度为256chip；FrameOffset₁表示新增信道所在小区的P-CCPCH与下行信道的DPCH间的帧偏移，精度为1帧；ChipOffset₁表示新增信道所在小区的P-CCPCH与下行信道的DPCH间的码片偏移，精度为1chip；Tp₁表示新增信道的传输时延，精度为1chip。

新链路的Chip Offset₁参数是根据UE的SFN-CFN测量信息得到的，当基站的新链路以指定的ChipOffset₁参数为CFN帧边界时，新链路信息将在T_UETx-T₀时刻到达UE，其中，T₀等于1024chip。

按照上述公式就可以立即计算出更软合并新链路的Tp₁值，从而确定出新链路的搜索窗正确位置，以最快的速度找到准确的多径位置。新链路的搜索窗位置由如下公式得到：

Win Offset＝Tcell₁*256+Chip Offset₁+T₀+2*Tp₁

其中，Win Offset为新增信道的搜索窗窗头位置，Tcell₁为新增信道所在小区的基站帧号BFN与系统帧号SFN间的小区偏移，Chip Offset₁为新增信道所在小区的P-CCPCH与DL DPCH间的码片偏移，T₀为3GPP协议规定的UE接收到新增信道下行信号时刻到UE在新增信道上发送上行信号时刻之间的时间差，Tp₁为所述新增信道的传输时延。

此公式的原理是以下行信道作为定时基准，即以Node B的帧头BFN为基准，延迟Tcell₁为目标小区头部，再延迟Chip Offset发出下行信号，经过Tp₁的空间时延，到达UE，UE收到下行信道延迟T₀时刻，发出上行信号，上行信号延迟Tp₁到达Node B，Node B上行能够得到Node B帧头信号以及相关参数，这样就可以知道下行信号发送后，什么时候可以收到此下行信号对应的上行信号，就可以正确的进行定时，以及搜索UE的信号。

由于存在反射和折射，故UE发送的信号会被不同程度上“复制”，体现在时间延迟上，即多径，根据UE速度的不同，3GPP协议定义了几种多径衰落模型，由此，可以确定出搜索窗的范围。例如，UE在慢速3公里/小时时，3GPP协议规定存在三条多径，两条多径的相互距离最远相隔20000ns，1chip约等于260.42ns，因此两条多径的最远相隔约等于76.8chip，通过窗头位置的计算可以初步确定UE信号起始位置，即第一条多径的位置，为了能够把所有UE的多径都捕获到，以增加增益，故增加一个搜索范围，理想情况是首径和末径相隔最大是76.8chip，但实际空间的延迟以及干扰会导致此相隔时间变大，故给了一个余量，即前后留了10chip左右。因此将搜索多径的搜索窗范围定为窗头附近96chip，即[WinOffset，WinOffset+96chip]，在96chip范围内搜索用户所有的多径信息。

本发明在目标小区新建更软切换信道的具体过程如下：

UE在保持源小区链路的同时不断地对目标小区进行下行信号质量的测量，若下行导频信号强度大于某门限时，UE用当前发送的UL DPCH的CFN与目标小区的SFN进行比较，得出OFF+T_m值上报给RNC；RNC把UE上报的OFF+T_m值转化成Node B使用的Frame Offset₁和Chip Offset₁下发给Node B，要求Node B根据此参数在目标小区上建立一条更软切换信道；Node B接收到建立更软切换信道的信令，获取源小区的Tcell₀，以及UE源小区链路的FrameOffset₀、ChipOffset₀和Tp₀，由于更软切换是在同一基站内完成，基站本身保存了源小区链路的参数，且这些参数从建立链路后一直保持不变，直到链路删除；根据源小区的Tcell₀、FrameOffset₀、ChipOffset₀和Tp₀，以及目标小区更软切换信道的Tcell1、FrameOffset₁和ChipOffset₁，通过以下公式：

Tcell₀*256+Frame Offset₀*38400+Chip Offset₀+Tp₀＝

Tcell₁*256+Frame Offset₁*38400+Chip Offset₁+Tp₁

得到UE在目标小区的传输时延参数Tp₁。

根据目标小区的Tp₁值，按照公式：

Win Offset＝Tcell₁*256+Chip Offset₁+T₀+2*Tp₁

即可确定出新链路的搜索窗的范围，以最快的速度找到UE在目标小区的准确的多径位置，从而完成了新建更软切换信道的过程。

以上仅以较佳实施例对本发明进行说明，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。