專利名稱：Rnc控制頻率間及系統間切換測量的方法
技術領域：
本發明涉及從第三代移動通信系統1.28Mcps TDD(時分雙工)系統到異頻1.28Mcps TDD/異頻3.84Mcps TDD系統/第二代GSM(移動全球系統)系統的頻率間/系統間切換前的測量過程。
背景技術：
3GPP(第三代伙伴計劃)RAN(無線接入網絡)規范中規定1.28McpsTDD系統支持頻率間/系統間切換的功能。由于在現有以及將來的移動通信系統中多種接入技術并存，例如第三代移動通信系統-寬帶CDMA系統(包括WCDMA系統的FDD，1.28Mcps TDD，3.84Mcps TDD模式，以及cdma2000系統)和第二代移動通信系統GSM。而對于1.28Mcps TDD系統，又存在多種載頻的可能。所以1.28Mcps TDD系統支持從1.28Mcps TDD小區切換到異頻小區或使用不同接入技術(inter-RAT)的小區是有必要的。一方面，可以提高系統覆蓋率；另一方面，可以減輕負荷較重的系統，從而提高系統容量。這種能夠完成頻率間/系統間切換的手機終端要是雙模或多模手機。
在1.28Mcps TDD系統進行頻率間/系統間切換前，UE要做切換前的準備工作UE接收到來自RNC的需要進行測量的小區列表，并在除業務信道外的空閑時隙進行測量。在測量的初始階段，UE將利用空閑時隙通過目標小區的同步信道與其進行同步，這就是小區搜索的過程。
當服務小區與目標小區同步后，就可以對異頻或使用其他接入技術的系統進行其他參數測量，獲得信號強度(例如對于異頻的1.28McpsTDD/3.84Mcps TDD目標小區來說，可以測量P-CCPCH信道的RSCP或路徑損耗；對于GSM目標小區來說，可以測量BCCH信道的RSSI。)。這些參數將用于SRNC來決定是否要進行頻率間/系統間的切換，并為切換提供必要的參數。
如圖2所示，3GPP規范TS 25.331中規定了切換前測量的控制過程201RNC命令UE對服務小區和臨近的同頻、異頻、異系統小區進行測量。被測小區列表通過RRC信令送給UE。
202UE利用空閑時隙進行測量。在3GPP規范TS 25.225中，規定當雙模或多模手機工作在1.28Mcps TDD模式下，如果需要做頻率間/系統間測量，可以直接利用除UE(用戶設備)的上行下行業務信道以外的空閑時隙去做頻率間/系統間切換測量。在業務時隙，UE的頻率為服務小區指定的載頻；當需要在空閑時隙進行測量時，則UE的頻率需要切換到被測小區指定的頻率，然后進行頻率間/系統間測量，當業務信道再次來臨前，要將UE切回到服務小區的頻率。頻率的轉換由合成器來完成。測量窗口的位置及大小取決于當前的信道配置情況以及手機終端從1.28Mcps TDD轉換到其他頻率或其他系統模式下的合成器開關時間。如圖3所示，A、B、C為三個測量窗口。
203UE將測量結果通過RRC信令的測量報告匯報給RNC。有兩種匯報方式一是事件觸發方式匯報，二是周期性匯報。RNC將指定以何種方式進行匯報。
這個過程重復，直到測量完成，或有測量停止命令。
當1.28Mcps TDD/GSM雙模或多模手機在1.28Mcps TDD模式下工作時，如果進行到GSM小區的系統間測量，手機將在1.28Mcps TDD小區的載頻和GSM小區的載頻間進行轉換，當合成器的開關轉換時間大于0.6ms，則有可能出現UE在空閑時隙的測量窗口內永遠捕獲不到目標GSM小區的同步信道(SCH)或校驗信道(FCCH)，造成測量初始時的同步失敗。
當1.28Mcps TDD手機進行到異頻1.28Mcps TDD小區的頻率間測量，手機將在兩個1.28Mcps TDD小區的載頻間進行轉換。如果這兩個小區是同步的，那么當UE的上行業務信道在TS1或者下行業務信道在TS0或TS6時，則無法觀測到異頻小區的DwPTS或P-CCPCH信道，造成測量失敗；如果這兩個小區是不同步的，那么當UE的上行或下行業務信道所占的時隙與目標異頻小區的DwPTS或P-CCPCH重疊時，則會出現在空閑時隙的窗口內永遠捕獲不到目標小區的DwPTS或P-CCPCH，造成測量失敗。
當1.28Mcps TDD手機進行到異頻3.84Mcps TDD小區的頻率間測量，手機將在1.28Mcps TDD小區和3.84Mcps TDD小區的載頻間進行轉換。由于3.84Mcps TDD小區的同步信道(SCH)位置不確定，那么當UE的上行或下行業務信道與目標異頻小區的SCH或P-CCPCH重疊時，則會出現在空閑時隙的窗口內永遠捕獲不到目標小區的SCH或P-CCPCH，造成測量失敗。
發明內容
本發明的目的是提供一種RNC控制頻率間及系統間切換測量的方法。
為實現上述目的，一種RNC控制頻率間及系統間切換測量的方法，包括步驟1)RNC命令UE對服務小區和臨近的同頻、異頻和異系統小區進行測量，被測小區列表通過RRC信令送給UE；2)UE利用空閑時隙進行測量。在測量的初始階段，UE將利用空閑時隙通過目標小區的同步信道與其進行同步，當服務小區與目標小區同步后，對其他參數進行測量，包括信號強度，路徑損耗，信噪比等；3)UE將測量結果通過RRC信令的測量報告匯報給RNC；4)RNC根據接收到的來自UE的測量報告決定是否要將UE的業務信道進行重新分配；5)如果RNC決定將UE的業務信道進行重新分配，那么RNC將決定將UE的業務信道重新分配為哪個時隙；6)RNC通過RRC信令和NBAP信令完成信道重配置過程，將新的業務信道參數分別送給UE和Node B，并在給定時間，激活新的信道配置。這樣就將業務信道從當前時隙移至其他時隙；7)如果測量沒有結束并且沒有接收到來自RNC的測量停止命令，則返回步驟2)。
根據UE測量報告中反映的其周圍小區及本小區的信號強度情況來綜合考慮，決定是否需要對其進行信道搬移。如果UE在本小區的信號越來越弱，低于某一值，RNC將監測來自臨近小區列表中臨近異頻/異系統小區的測量報告。RNC根據測量報告來估計UE是否與每個異頻/異系統臨近小區都同步上。對于已經同步上的異頻/異系統小區，檢測UE在該小區中的信號強度(e.g.P-CCPCH RSCP或GSM carrier RSSI)是否超過某一門限值，如果超過該門限值，則判斷為該小區適宜切換。如果不存在任何一個異頻/異系統的臨近小區，UE與其已經同步上并且適宜切換，那么就需要對UE進行信道搬移，這樣可以避免測量失敗，從而可以降低掉話率。判斷UE是否與被測小區同步，對于TDD系統，可以根據測量報告中是否有測量結果(e.g.P-CCPCH RSCP，pathloss，and etc.)來決定，如果存在測量結果，則說明同步成功；對于GSM系統，可以根據BSIC是否得到驗證來決定，如果得到驗證，則說明同步成功。針對于如果RNC決定對UE進行信道搬移，RNC如何對UE進行信道搬移，本發明中所給的算法可以保證一次信道搬移能夠提高同步的概率，兩次信道搬移可以保證同步概率達90％以上，甚至在合成器開關時間小于0.2ms時，同步概率達到100％。
圖1是1.28Mcps TDD系統中，改進的RNC控制頻率間/系統間切換測量過程。
圖2是1.28Mcps TDD系統中，現有的RNC控制頻率間/系統間切換測量過程。
圖3是1.28Mcps TDD系統中，可用于測量的空閑時隙。A、B、C為測量窗口。
圖4是業務信道分配為(TS3上行，TS4下行)時的可用于測量的空閑時隙，A2為測量窗口。
圖5是業務信道分配為(TS1上行，TS6下行)時的可用于測量的空閑時隙，A1、B1為測量窗口。
具體實施例方式
針對頻率間/系統間測量過程中可能存在的同步失敗的問題，可以通過將UE的業務信道進行重新分配來解決，就是將UE的業務信道移至其他時隙，使得測量窗口的位置得以改變，從而提高同步概率。信道重配置可以通過現有規范中已有的RRC和NBAP信令來完成。
即使這樣，在實現中仍有倆個問題需要考率一是，是不是必要每當測量失敗就需要進行信道重新分配？畢竟無線資源的重配置會給無線資源的管理帶來更大的復雜度。二是，如果需要進行信道重新分配，需要將信道重新分配到哪個時隙？因為UE和RNC都不知道是哪個業務時隙與目標小區的同步信道重疊了。
針對這兩個問題，本發明提出了如下解決方案RNC將根據UE測量報告中反映的其周圍小區及本小區的信號強度情況來綜合考慮，決定是否需要對其進行信道搬移。如果UE在本小區的信號越來越弱，低于某一值，RNC將監測來自臨近小區列表中臨近異頻/異系統小區的測量報告。RNC根據測量報告來估計UE是否與每個異頻/異系統臨近小區都同步上。對于已經同步上的異頻/異系統小區，檢測UE在該小區中的信號強度(e.g.P-CCPCH RSCP或GSM carrier RSSI)是否超過某一門限值，如果超過該門限值，則判斷為該小區適宜切換。如果不存在任何一個異頻/異系統的臨近小區，UE與其已經同步上并且適宜切換，那么就需要對UE進行信道搬移，這樣可以避免測量失敗，從而可以降低掉話率。判斷UE是否與被測小區同步，對于TDD系統，可以根據測量報告中是否有測量結果(e.g.P-CCPCHRSCP，pathloss，and etc.)來決定，如果存在測量結果，則說明同步成功；對于GSM系統，可以根據BSIC是否得到驗證來決定，如果得到驗證，則說明同步成功。
如果RNC決定對UE進行信道搬移，RNC決定如何對UE進行信道搬移，本發明中所給的算法可以保證一次信道搬移能夠提高同步的概率，兩次信道搬移可以保證同步概率達90％以上，甚至在合成器開關時間小于0.2ms時，同步概率達到100％。
本發明提出了一種1.28Mcps TDD系統中，改進的RNC控制頻率間/系統間切換測量的方法。與現有的RNC控制頻率間/系統間切換測量的方法相比，為了降低掉話率，RNC將根據UE測量報告中反映的其周圍小區及本小區的信號強度情況來綜合考慮，決定是否需要對其進行信道重新分配以及如何進行信道重新分配。RNC增加了如下2個新功能1.在頻率間及系統間切換測量過程中，RNC根據接收到的來自UE的測量報告決定是否要將UE的業務信道進行重新分配如果UE在本小區的信號越來越弱，低于某一值，RNC將監測來自臨近小區列表中臨近異頻/異系統小區的測量報告。RNC根據測量報告來估計UE是否與每個異頻/異系統臨近小區都同步上。對于已經同步上的異頻/異系統小區，檢測UE在該小區中的信號強度(e.g.P-CCPCH RSCP或GSM carrier RSSI)是否超過某一門限值，如果超過該門限值，則判斷為該小區適宜切換。如果不存在任何一個異頻/異系統的臨近小區，UE與其已經同步上并且適宜切換，那么就需要對UE進行信道搬移，這樣可以避免測量失敗，從而可以降低掉話率。2.如果RNC決定將UE的業務信道重新分配為其他時隙，那么RNC將決定將業務信道重新分配為哪個時隙。可以按照如下算法1>如果測量目的是GSM小區，則可以將信道重新分配至空閑時隙大于等于4個時隙的位置。
2>如果測量目的是同步的1.28Mcps TDD小區，則可以將上行信道從TS1重新分配至其他上行時隙，將下行信道從TS0，TS6時隙重新分配至其他下行時隙。
3>如果測量目的是3.84Mcps TDD小區或者非同步的1.28Mcps TDD小區，則可以按照下述方法進行信道重新分配對于幀結構為上下行對稱結構的情況(除TS0外，包括三個上行時隙和三個下行時隙)，如果當前的信道配置情況是(TS1上行，TS6下行)，則重新分配為(TS3上行，TS4下行)；如果當前的信道配置情況是(TS3上行，TS4下行)，則重新分配為(TS1上行，TS6下行)；對于其他的信道配置情況，依據重新分配的時隙數最少的原則，將當前的信道重新分配為TS1上行，TS6下行)或(TS3上行，TS4下行)。
對于幀結構為上下行不對稱結構的情況如果幀結構為兩個上行(或下行)時隙，四個下行(或上行)時隙(除TS0外)，則將UE的上行(或下行)時隙重新分配為另一個上行(或下行)時隙；將UE的下行(或上行)時隙重新分配為與當前的下行(或上行)時隙不相鄰的下行(或上行)時隙。
如果幀結構為一個上行(或下行)時隙，五個下行(或上行)時隙(除TS0外)，則將UE的上行(或下行)時隙保持不變；只將UE的下行(或上行)時隙重新分配為與當前的下行(或上行)時隙不相鄰的下行(或上行)時隙。
如果幀結構為六個上行時隙(除TS0外)，則下行時隙保持TS0不變，將上行時隙重新分配為與當前的上行時隙不相鄰的上行時隙。
如圖1所示，本發明提出的1.28Mcps TDD系統中，改進的RNC控制頻率間/系統間切換測量的方法步驟如下1)101RNC命令UE對服務小區和臨近的同頻、異頻和異系統小區進行測量。被測小區列表通過RRC信令送給UE。
2)102UE利用空閑時隙進行測量。在測量的初始階段，UE將利用空閑時隙通過目標小區的同步信道與其進行同步，這就是小區搜索的過程。當服務小區與目標小區同步后，對其他參數進行測量，包括信號強度，路徑損耗，信噪比等。
3)103UE將測量結果通過RRC信令的測量報告匯報給RNC。有兩種匯報方式一是事件觸發方式匯報，二是周期性匯報。RNC將指定以何種方式進行匯報。
4)104 RNC根據接收到的來自UE的測量報告決定是否要將UE的業務信道進行重新分配。
5)105如果RNC決定將UE的業務信道重新分配為其他時隙，那么RNC將決定將業務信道重新分配為哪個時隙。
例如UE的測量目的是異頻非同步1.28Mcps TDD小區，現有的時隙分配為(TS2上行，TS5下行)，幀結構是對稱結構，并且RNC在步驟4)中決定對UE進行信道重新分配。那么按照前述的算法，則可以將(TS2上行，TS5下行)移至(TS1上行，TS6下行)或者(TS3上行，TS4下行)，這里假定將(TS2上行，TS5下行)移至(TS1上行，TS6下行)。那么可以利用空閑時隙進行測量。如圖5所示，(A1+B1)為測量窗口，合成器開關時間包含在窗口內。本次循環可以決定一次信道重新分配。
如果還測量不到，那么在下次循環，按照前述的算法，則可以將(TS1上行，TS6下行)移至(TS3上行，TS4下行)，那么可以利用空閑時隙進行測量。如圖4所示，A2為測量窗口，合成器開關時間包含在窗口內。
由于業務信道分配為(TS1上行，TS6下行)和(TS3上行，TS4下行)所構成的測量窗口幾乎覆蓋了整個幀，所以，可以大大提高同步的概率。
6)106RNC通過RRC信令和NBAP信令完成信道重配置過程，將新的業務信道參數分別送給UE和Node B，并在給定時間，激活新的信道配置。這樣就將業務信道從當前時隙移至其他時隙。
7)如果測量沒有結束并且沒有接收到來自RNC的測量停止命令，則返回步驟2)。
權利要求
1.一種RNC控制頻率間及系統間切換測量的方法，包括步驟1)RNC命令UE對服務小區和臨近的同頻、異頻和異系統小區進行測量。被測小區列表通過RRC信令送給UE；2)UE利用空閑時隙進行測量。在測量的初始階段，UE將利用空閑時隙通過目標小區的同步信道與其進行同步，當服務小區與目標小區同步后，對其他參數進行測量，包括信號強度，路徑損耗，信噪比等；3)UE將測量結果通過RRC信令的測量報告匯報給RNC；4)RNC根據接收到的來自UE的測量報告決定是否要將UE的業務信道進行重新分配；5)如果RNC決定將UE的業務信道進行重新分配，那么RNC將決定將UE的業務信道重新分配為哪個時隙；6)RNC通過RRC信令和NBAP信令完成信道重配置過程，將新的業務信道參數分別送給UE和Node B，并在給定時間，激活新的信道配置，這樣就將業務信道從當前時隙移至其他時隙；7)如果測量沒有結束并且沒有接收到來自RNC的測量停止命令，則返回步驟2)。
2.按權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟4)包括當所述UE在服務小區的接收信號強度越來越弱，低于某一值，RNC將監測來自臨近小區列表中臨近異頻/異系統小區的測量報告；RNC根據測量報告來估計UE是否與每個異頻/異系統臨近小區都同步上；對于已經同步上的異頻/異系統小區，檢測UE在該小區中的信號強度(e.g.P-CCPCH RSCP)是否超過某一門限值，如果超過該門限值，則判斷為該小區適宜切換；如果不存在任何一個異頻/異系統的臨近小區，UE已經同步上并且適宜切換，那么就需要對UE進行信道搬移，這樣可以避免測量失敗，從而可以降低掉話率。
3.按權利要求2所述的方法，其特征在于判斷UE是否與被測小區同步，對于TDD系統，可以根據測量報告中是否有測量結果(e.g.P-CCPCH RSCP，pathloss，and etc.)來決定，如果存在測量結果，則說明同步成功；對于GSM系統，可以根據BSIC是否得到驗證來決定，如果得到驗證，則說明同步成功。
4.按權利要求1所述的方法，其特征在于所述UE在服務小區的接收信號強度可以通過測量特征信道得到，UE在其他臨近小區的接收信號強度，對于1.28McpsTDD系統和3.84Mcps TDD系統，可以通過測量其特征信道(e.g.P-CCPCH)的RSCP得到，對于GSM系統，可以通過測量BCCH carrierRSSI得到。
5.按權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟5)包括RNC決定將UE的業務信道重新分配為哪個時隙，可以按照如下算法如果測量目的是GSM小區，則可以將信道重新分配至空閑時隙大于等于4個時隙的位置。
6.按權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟5)包括RNC決定將UE的業務信道重新分配為哪個時隙，可以按照如下算法如果測量目的是同步的1.28Mcps TDD小區，則可以將上行信道從TS1重新分配至其他上行時隙，將下行信道從TS0，TS6時隙重新分配至其他下行時隙。
7.按權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟5)包括RNC決定將UE的業務信道重新分配為哪個時隙，可以按照如下算法如果測量目的是3.84Mcps TDD小區或者非同步的1.28Mcps TDD小區，對于幀結構為上下行對稱結構的情況，即幀結構為除TS0外，三個上行和三個下行時隙如果當前的信道配置情況是TS1上行、TS6下行，則重新分配為TS3上行、TS4下行；如果當前的信道配置情況是TS3上行、TS4下行，則重新分配為TS1上行、TS6下行。對于其他的信道配置情況，依據重新分配的時隙數最少的原則，將當前的信道重新分配為(TS1上行，TS6下行)或(TS3上行，TS4下行)。
8.按權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟5)包括RNC決定將UE的業務信道重新分配為哪個時隙，可以按照如下算法如果測量目的是3.84Mcps TDD小區或者非同步的1.28Mcps TDD小區，對于幀結構為上下行不對稱結構的情況，如果幀結構為除TS0外，兩個上行或下行時隙，四個下行或上行時隙則將UE的上行或下行時隙重新分配為另一個上行或下行時隙；將UE的下行或上行時隙重新分配為與當前的下行或上行時隙不相鄰的下行或上行時隙。
9.按權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟5)包括RNC決定將UE的業務信道重新分配為哪個時隙，可以按照如下算法如果測量目的是3.84Mcps TDD小區或者非同步的1.28Mcps TDD小區，對于幀結構為上下行不對稱結構的情況，如果幀結構為除TS0外，一個上行或下行時隙，五個下行或上行時隙則將UE的上行或下行時隙保持不變；只將UE的下行或上行時隙重新分配為與當前的下行或上行時隙不相鄰的下行或上行時隙；
10.按權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟5)包括RNC決定將UE的業務信道重新分配為哪個時隙，可以按照如下算法如果測量目的是3.84Mcps TDD小區或者非同步的1.28Mcps TDD小區，對于幀結構為上下行不對稱結構的情況，如果幀結構為除TS0外，六個上行時隙則下行時隙保持TS0不變，將上行時隙重新分配為與當前的上行時隙不相鄰的上行時隙。
全文摘要
一種RNC控制頻率間及系統間切換測量的方法，包括步驟RNC根據接收到的來自UE的測量報告決定是否要將UE的業務信道進行重新分配；如果RNC決定將UE的業務信道進行重新分配，那么RNC將決定將UE的業務信道重新分配為哪個時隙。本發明根據UE測量報告中反映的其周圍小區及本小區的信號強度情況來綜合考慮，決定是否需要對其進行信道搬移。如果UE在本小區的信號較強，或者UE在本小區的信號變弱，但周圍還有其他信號較強的小區，可以忽略和忍受目標小區測量過程中的測量失敗問題，如果UE在本小區的信號較弱，同時與周圍任何小區都沒有同步上，或者同步上，但不適宜切換那么就需要對UE進行信道搬移，這樣可以避免測量失敗，從而可以降低掉話率。
文檔編號H04W36/14GK1578490SQ0315453
公開日2005年2月9日 申請日期2003年8月18日 優先權日2003年6月26日
發明者王婷, 李小強, 李國錫, 崔成豪, 李國鎮 申請人:北京三星通信技術研究有限公司, 三星電子株式會社