专利名称：一种基于链路质量的硬切换方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于链路质量的硬切换方法。
背景技术：
CDMA是一个自干扰的系统，其技术的两大特点功控和切换，直接决定了系统的优劣。在无线CDMA网络系统中，为了保证移动用户通话的连续性，切换是必不可少的。切换成功率将直接影响到系统的性能，一个良好的切换方法可以提高系统的前反向容量，降低系统的掉话率。
切换是指当移动台到达原来服务小区的边缘，将要进入另一个服务小区时，原基站与移动台之间的链路逐渐由新基站与移动台之间的链路来取代的过程。
硬切换是指移动台先断开与当前服务小区的链接，然后建立与另一服务小区的链接的过程。同一BSC下不同频点的切换，不同BSC间无A3/A7链接通路的切换，以及跨厂商的网络之间的切换往往都采用硬切换技术。硬切换有多种方法，不同的场合可能会采用不同的硬切换方法，目前网络中主要使用的硬切换方法有Pilot Beacon Hard Handoff(伪导频硬切换)、RTD Hard Handoff(环路时延硬切换)、Mobile Assisted Hard Handoff(手机辅助硬切换)等。
现有技术一的技术方案伪导频硬切换假设边界小区1有四个频点(F0到F3)，其相邻小区2有三个频点(F0到F2)，如果要采用伪导频硬切换的方法，需要在相邻小区2中，添加一个频点为F3的伪导频，当手机在小区1频点F3进行通话的过程中，会检测到小区2的伪导频信号，BSC可以根据这个信号的强弱触发硬切换，使得手机切换到小区2的某个真实导频(F0、F1、F2)上继续进行通话，如图1所示。
伪导频上无法进行呼叫，在系统中增加的伪导频，仅仅是用来辅助进行硬切换，这样会增加网络建设成本。
例如通常高速路的覆盖区形状为一窄带行，如图2所示。在边界小区，如果使用RTD硬切换，为了保证用户在向各个方向移动都不掉话，需要通过参数设置让手机提前切换，这样将导致系统容量利用率降低。如果使用伪导频硬切换，需要在高速路的每一个出口增加一个伪导频，成本太高。如果使用链路质量硬切换，这些问题就迎刃而解了。
现有技术二的技术方案RTD硬切换基站通过RTD可以知道手机距离基站的远近，利用该估计的距离，然后定义一个适当的门限去触发硬切换。同样如图1所示(没有PilotBeacon)，手机在小区1的频点F3，然后远离小区1，当离小区1的距离达到某个门限后，触发硬切换，将手机切换到小区2上。
该方式不用添加新的硬件设备，不会增加网络建设成本。
由于多径效应，利用RTD估计的距离可能不准确；如果有多个相邻小区，而且用户移动的方向不确定时，难以确定合适的目标小区。如果系统存在覆盖漏洞或者小区覆盖形状不规则，RTD硬切换将会导致边界小区的容量降低。
例如假设基站有两个频点(F1、F2)，F2有一个覆盖漏洞(如图3所示)。手机将从F2切换到F1，使用RTD硬切换，如果RTD门限设定在漏洞前，这将会减少F2的容量；如果RTD设定在F2的覆盖边缘，当手机进入覆盖漏洞将导致掉话。使用链路质量硬切换将彻底解决这个问题。
发明内容
本发明的目的是提出一种基于链路质量的硬切换方法，以减少掉话率，提高硬切换成功率，保证满足要求的服务质量，并且降低系统干扰，增加网络前反向容量。
为此，本发明采用如下方案
一种基于链路质量的硬切换方法，其包括以下步骤a、获取当前FER；b、判断当前小区是否是边界小区，若是，进入步骤c；否则返回步骤a；c、计算平均FER；d、判断平均FER是否大于链路最大允许FER？若是，进入步骤e；若否，则返回步骤a；e、触发硬切换。
所述的步骤c中，该FER为前向FER。
所述方法，链路最大允许FER采用如下公式计算Average_FER(t)=(F-1F)*(P_FER(t-1))+(1F)*(C_FER(t))]]>其中t为时间；C_FER(t)为当前前向FER的值；P_EER(t-1)为上一次前向FER的值；FFER权重因子。
所述的步骤c中还包括计算前向业务信道增益的步骤；所述的步骤d中，还包括判断前向业务信道增益是否大于业务信道增益门限的步骤？若是，则进入步骤e；若否，则返回步骤a。
所述的业务信道增益门限计算公式为TriggeredTCG＝MinChnGain+MaxTCG*(MaxChnGain-MinChnGain)--(2)其中TriggeredTCG为触发硬切换前向业务信道增益门限；MinChnGain为前向业务信道最小增益；MaxChnGain为前向业务信道最大增益。
所述的步骤c中，该FER为反向FER。
所述的方法，链路最大允许FER采用如下公式计算
Average_FER(t)=(F-1F)*(P_FER(t-1))+(1F)*(C_FER(t))]]>其中t为时间；C_FER(t)为当前反向FER的值；P_FER(t-1)为上一次反向FER的值；FFER权重因子。
所述的步骤c还包括计算反向Eb/Nt的步骤；所述的步骤d还包括判断反向Eb/Nt是否大于反向Eb/Nt门限？若是，进入步骤e；若否，则返回步骤a。
所述的反向Eb/Nt门限的计算公式为TriggeredMaxEbNt＝PwrMinEbNt+MaxEbNt*(PwrMaxEbNt-PwrMinEbNt)其中；TriggeredMaxEbNt为该硬切换方式的触发门限；PwrMinEbNt为功率控制业务信道的最小Eb/Nt；PwrMaxEbNt为功率控制业务信道的最大Eb/Nt。
所述的FER可以通过手机上报的PMRM(power measurement report message)消息获取，也可以通过E出(Erase Indicator Bit)擦除指示位获取。
本发明技术方案带来的有益效果1、提供了一种新的硬切换判决方法，解决了在多频覆盖时系统容量下降，掉话率和硬切换失败率增加的问题。可以更好的体现出多频环境给网络系统带来的好处。
2、链路质量硬切换的触发基于前、反向FER，前向业务信道增益，反向Eb/Nt设定值。可以仅仅考虑其中的一种，也可以对各种条件进行综合考虑，具有较大的适应性和灵活性。在多频覆盖系统中采用该硬切换方法，不光是手机的通讯质量可以得到保证，还最大限度的提高了系统的容量，使得前向和反向的链路质量达到最优。
3、链路质量硬切换采用的是扇区(Sector)级数据配置方式，在进行网络优化和参数调试时，可以精确到扇区，增强了系统网络优化与参数设置的适应性和灵活性。
4、如果多频系统存在覆盖漏洞，链路质量硬切换可以最大限度的提高系统的容量利用率，避免不必要的容量损失。
5、在大型的地下商场或者地铁等场所，每一个入口的地方都是一个边界小区，使用链路质量硬切换方法非常适合。
6、同时使用链路质量的硬切换和其他的硬切换方法(RTD、Pilot Beacon等)，可以更好的保证边界小区通讯链路的质量。
7、在某些特殊场合，RTD和Pilot Beacon并不适用，此时可以采用链路质量硬切换方法，该方法的适用范围很广，不受地形网络等条件的限制。
图1是现有技术中伪导频硬切换示意图；图2是现有技术中链路质量硬切换在高速路的应用；图3是现有技术中链路质量硬切换在覆盖漏洞系统中的应用；图4是本发明链路质量硬切换示意图；图5是本发明基于前向FER的硬切换流程示意图图6是本发明基于前向FER和前向业务信道增益的硬切换流程示意图；图7是本发明基于反向FER的硬切换流程示意图；图8是本发明基于反向FER和反向Eb/Nt的硬切换流程示意图；图9是本发明基于前向FER的硬切换流程示意图。
具体实施例方式
下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式
。
链路质量硬切换过程简介如图4所示，手机在频点F2(白色区域)上进行通话，并开始远离小区，此时的链路质量会越来越差，前反向FER，前向发射功率，反向Eb/Nt都会升高。我们可以对这些值进行综合考虑，当达到某一个门限时，就触发链路质量的硬切换。硬切换触发后，手机会在频点F1(灰色区域)上继续进行通话。
链路质量硬切换触发门限是一个重要的参数，该参数的值取决于语音呼叫可以容忍的最差质量。
与链路质量相关的因子有4个，分别是前向FER、反向FER、前向业务信道增益、反向Eb/Nt。上述各因子可以单独使用，也可以相互组合使用，具体的使用可以根据网络情况灵活采用。
基于此思想，本发明的链路质量硬切换可以使用单因子(仅仅考虑前、反向FER)和双因子(前向综合考虑FER的业务信道增益，反向综合考虑FER和Eb/Nt设定值)两种方式。
由此可见，本发明链路质量硬切换可以衍生出四种触发方式1、基于前向FER的触发方式。
2、基于前向FER和前向业务信道增益触发方式。
3、基于反向FER的触发方式。
4、基于反向FER和反向Eb/Nt的触发方式。
我们定义如下参数意义1.MaxFwdFer链路质量硬切换前向链路最大允许FER，百分比表示。
2.MaxRevFer链路质量硬切换反向链路最大允许FER，百分比表示。
3.MaxTCG链路质量硬切换前向业务信道最大增益，百分比表示。
4.MaxEbNt链路质量硬切换反向允许最大Eb/Nt设定，百分比表示。
5.FactorFER权重因子，1到255。该值设置的越小表示在平均FER中，最近的一次的FER权重越大。该值设定的越大，表示平均FER中，前一次测量的FER权重越大。
6.CellType小区类型，表示是否是边界小区。
测量启动条件
链路质量硬切换触发前，需要对链路质量进行测量，作为硬切换判决的依据。有两种不同的方式来启动链路质量测量。
1、当BSC发现参考导频是一个可以进行链路质量硬切换的边界小区导频，则启动链路质量测量。
2、当BSC发现参考导频是一个可以进行链路质量硬切换的边界小区导频，并且手机激活集中所有导频强度均小于T_ADDG(一个强度比T_ADD略好的门限)时，则启动链路质量测量。
下面详细介绍本发明各种情况下的实施方式一、基于前向FER的硬切换如图5所示，是本发明基于前向FER的硬切换流程前向链路的FER可以通过手机上报的PMRM(power measurement reportmessage)消息获取，也可以通过EIB(Erase Indicator Bit)擦除指示位获得。如果采用RC1，我们通过PMRM消息获得前向的FER，如果采用RC2，我们也可以通过EIB(Erase Indicator Bit)来统计前向的FER。
计算公式Average_FER(t)=(F-1F)*(P_FER(t-1))+(1F)*(C_FER(t))----(1)]]>式中，t表示时间。
C_FER(t)当前前向FER的值，可以由PMRM求得，也可以通过EIB求得。
P_FER(t-1)上一次前向FER的值。
FFER权重因子，范围是1到255。
使用如上公式计算平均FER，作为判决的条件。我们需要考虑FER的突然波动，这种情况我们不应该触发切换，采用一个权重因子(Factor)使得当前和上一次的FER都要进行考虑，可以避免这种情况。该权重因子的具体设置值，需要在实际环境中进行测试或者仿真后确定。
根据公式，权重因子可以通过两种不同的情况来选择1、如果网络所在地形比较平坦，没有过高的建筑物，一般没有FER的突然波动，该权重因子应选择较小的值。
2、如果网络所在地形多山，多高建筑物，这样容易产生快衰落，该权重因子要选择较大的值。
通常，FER的计算公式如下FER(%)=number_bad_framesnumber_tatal_frames*100%]]>其中number_bad_frames收到的误帧数量。
number_tatal_frames收到的总帧数量。
触发条件a)参考导频是边界小区b)平均FER大于MaxFwdFer。
二、基于前向FER和前向业务信道增益的硬切换如图6所示，是本发明基于前向FER和前向业务信道增益硬切换流程示意图。
前向平均FER的计算公式同公式1。
前向业务信道增益是另一前向链路质量指标。前向业务信道增益门限计算公式TriggeredTCG＝MinChnGain+MaxTCG*(MaxChnGain-MinChnGain)--(2)式中TriggeredTCG表示触发硬切换前向业务信道发射功率门限。
MinChnGain表示前向最小发射功率。
MaxChnGain表示前向最大发射功率。
如果MaxTCG等于0％，表示触发门限等于前向最小发射功率；如果MaxTCG等于100％，表示触发门限等于前向最大发射功率。
触发条件1、参考导频是边界小区；
2、前向业务信道增益大于TriggeredTCG；3、平均FER大于MaxFwdFer。
三、基于反向FER的硬切换如图7所示，是本发明基于反向FER的硬切换流程均反向FER的计算公式同公式1；但其中使用当前反向FER的值，和上一次反向FER的值。
BSC可以通过反向帧的质量，直接判断帧的好坏，进行误帧率的统计。该硬切换方法的计算公式和触发条件同“基于前向FER的硬切换”方法。
四、基于反向FER和反向Eb/Nt的硬切换如图8所示，是本发明基于反向FER和反向Eb/Nt的硬切换流程示意图，从图中可以看出，该方法在“基于反向FER的硬切换”的基础上，增加了对反向Eb/Nt的判断。
平均反向FER的计算公式同公式1；但其中使用当前反向FER的值，和上一次反向FER的值。
反向Eb/Nt门限的计算公式TriggeredMaxEbNt＝PwrMinEbNt+MaxEbNt*(PwrMaxEbNt-PwrMinEbNt)--(3)式中，TriggeredMaxEbNt该硬切换方式的触发门限，单位是dB。
PwrMinEbNt表示功率控制业务信道的最小Eb/Nt，单位是dB。
PwrMaxEbNt表示功率控制业务信道的最大Eb/Nt，单位是dB。
如果MaxEbNt等于0％，表示触发门限等于功率控制的最小Eb/Nt；如果MaxEbNt等于100％，表示触发门限等于功率控制的最大Eb/Nt。
触发条件1、参考导频是边界小区；2、当前Eb/Nt设定值大于TriggeredMaxEbNt；3、平均FER大于MaxRevFer。
全流程触发实例如图8所示，假设BSS采用基于前向FER的链路质量硬切换方法，在收到MS的导频强度测量报告消息(PSMM)后，进行测量启动判决。如果满足测量启动条件，则发送功率控制参数消息(PCNPM)给MS，让MS上报前向误帧情况。BSS在收到MS上报的功率测量报告消息(PMRM)后，进行误帧的计算和硬切换的判决，一旦满足硬切换的条件，就向MS发送切换指示消息(HDM)。MS在收到该消息后，硬切换到对应的目标载频继续通话。
如图9所示，是本发明基于前向FER的硬切换流程示意图，四种硬切换判决之间的关系。这四种方法是从不同的角度来测量和触发硬切换的，他们之间也是有一定联系和区别的。
1、前向和反向之间的关系一般的，在CDMA系统中，前向和反向是对称和相关的。前向变差往往意味着反向也变差，所以我们在进行判决的时候可以认为前反向的情况是相似的，从而仅仅使用一个方向的数据进行判决，这样的设计简单而有效。在BSS侧，可以轻易的获得反向每一帧的好坏，测量反向FER比测量前向FER要及时和精确，单方向我们一般使用反向进行判决。当然最好是前反向同时考虑，这样的判决更加准确。
2、单因子和双因子的关系单因子就是只考虑FER，双因子是除了考虑FER外，前向还要考虑业务信道的增益，反向还要考虑EbNt设定值。单因子流程简单，系统开销小；双因子输入信息丰富，可以做出更加准确的判决。
3、四种判决方法是相对独立的，可以单独使用也可以结合几种方法同时使用。由于方法本身的灵活性，对各种方法的使用没有限制，可以根据实际情况任意选择和组合这四种方法，以更好的适应不同的网络系统。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1.一种基于链路质量的硬切换方法，其特征在于包括以下步骤a、获取当前FER；b、判断当前小区是否是边界小区，若是，进入步骤c；否则返回步骤a；c、计算平均FER；d、判断平均FER是否大于链路最大允许FER？若是，进入步骤e；若否，则返回步骤a；e、触发硬切换。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤c中，该FER为前向FER。
3.如权利要求2所述方法，其特征在于链路最大允许FER采用如下公式计算Average_FER(t)=(F-1F)*(P_FER(t-1))+(1F)*(C_FER(t))]]>其中t为时间；C_FER(t)为当前前向FER的值；P_FER(t-1)为上一次前向FER的值；FFER权重因子。
4.如权利要求2所述方法，其特征在于所述的步骤c中还包括计算前向业务信道增益的步骤；所述的步骤d中，还包括判断前向业务信道增益是否大于业务信道增益门限的步骤？若是，则进入步骤e；若否，则返回步骤a。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述的业务信道增益门限计算公式为TriggeredTCG＝MinChnGain+MaxTCG*(MaxChnGain-MinChnGain)--(2)其中TriggeredTCG为触发硬切换前向业务信道增益门限；MinChnGain为前向业务信道最小增益；MaxChnGain为前向业务信道最大增益。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤c中，该FER为反向FER。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于链路最大允许FER采用如下公式计算Average_FER(t)=(F-1F)*(P_FER(t-1))+(1F)*(C_FER(t))]]>其中t为时间；C_FER(t)为当前反向FER的值；P_FER(t-1)为上一次反向FER的值；FFER权重因子。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述的步骤c还包括计算反向Eb/Nt的步骤；所述的步骤d还包括判断反向Eb/Nt是否大于反向Eb/Nt门限？若是，进入步骤e；若否，则返回步骤a。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于所述的反向Eb/Nt门限的计算公式为TriggeredMaxEbNt＝PwrMinEbNt+MaxEbNt*(PwrMaxEbNt-PwrMinEbNt)其中；TriggeredMaxEbNt为该硬切换方式的触发门限；PwrMinEbNt为功率控制业务信道的最小Eb/Nt；PwrMaxEbNt为功率控制业务信道的最大Eb/Nt。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的FER可以通过手机上报的PMRM(power measurement report message)消息获取，也可以通过EIB(EraseIndicator Bit)擦除指示位获取。
全文摘要
本发明涉及一种基于链路质量的硬切换方法。一种基于链路质量的硬切换方法，其特征在于包括以下步骤a.获取当前FER；b.判断当前小区是否是边界小区，若是，进入步骤c；否则返回步骤a；c.计算平均FER；d.判断平均FER是否大于链路最大允许FER？若是，进入步骤e；若否，则返回步骤a；e.触发硬切换。本发明实现简单，灵活，可以很好地保证链路质量。
文档编号H04W36/08GK1599304SQ0315730
公开日2005年3月23日 申请日期2003年9月17日 优先权日2003年9月17日
发明者邱建军 申请人:华为技术有限公司