專利名稱：一種分層移動通信網(wǎng)壓縮模式下的異頻小區(qū)信號測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用分層結(jié)構(gòu)的移動通信領(lǐng)域，尤其涉及一種分層移動通信網(wǎng)壓模式下的異頻小區(qū)信號測量方法。
背景技術(shù)：
隨著第三代移動通信時代的到來，移動通信網(wǎng)將勢必期望具有更為強大的功能，為此在網(wǎng)絡(luò)層方面將采用更為優(yōu)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，按照目前的發(fā)展狀況，分層小區(qū)結(jié)構(gòu)將成為第三代移動通信的核心技術(shù)之一。所謂分層小區(qū)，就是系統(tǒng)在分配無線資源的時候，充分考慮系統(tǒng)整體的優(yōu)化，把移動速度較快的用戶分到較大的宏小區(qū)，而速度較慢的用戶分到微小區(qū)。當前基于干擾與容量等方面的考慮，在整個分層系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)頻率配置方面建議采用的方案是宏小區(qū)與微小區(qū)之間采用不同頻率，同層小區(qū)之間采用相同頻率。這樣在切換中相應(yīng)地有同頻切換和異頻切換，由于同頻/異頻切換的代價不同，為了盡量減少系統(tǒng)的開銷，希望快/慢速用戶盡量在各自相應(yīng)的宏/微小區(qū)中進行切換，也就是盡量進行同頻(或同層)間切換。
但是，雖然在理論上是希望盡量避免異頻切換，但實際中卻又是不可避免的，也就是說仍然是需要進行異頻的測量。這里所說的異頻測量實質(zhì)上就是通過系統(tǒng)命令使得移動臺監(jiān)測來自不同層次的小區(qū)基站的信號質(zhì)量，從而以保證當移動臺需要進行異頻切換時能夠有足夠的信息保證移動用戶切換到合適的小區(qū)中去。
在異頻測量的過程中，目前通常的解決方案主要有兩種。一種是移動臺采用雙接收機，但隨之而來的是帶來的附加功耗、成本增加和移動臺的復雜度升高；另外一種就是采用壓縮模式(compressed mode)，對于包含傳輸間隔(transmission gap)的壓縮幀，其發(fā)射功率要相應(yīng)的提高，在實際應(yīng)用過程中這種方式更為常見。但是應(yīng)該注意到，當系統(tǒng)采用壓縮模式時必然會帶來一些性能損耗，所以在保證系統(tǒng)性能的前提下需要盡量減少單位時間內(nèi)進行異頻測量的測量次數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了更好的適應(yīng)第三代移動通信的要求，本發(fā)明提出一種通過周期性測量和事件觸發(fā)測量相結(jié)合的跟蹤測量方式來達到監(jiān)測異頻小區(qū)信號質(zhì)量的方法。該發(fā)明的使用既減少單位時間內(nèi)異頻測量的次數(shù)，同時又確保了系統(tǒng)的性能。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種分層移動通信網(wǎng)壓縮模式下的異頻小區(qū)信號測量方法，對于移動臺服務(wù)基站在宏小區(qū)的情況下，移動臺通過跟蹤UE的地理位置測量異頻微小區(qū)的信號，該方法包括如下步驟a.異頻測量啟動；b.移動臺切換到上層宏小區(qū)接受宏小區(qū)基站(10)的服務(wù)后，記錄最后一個為其服務(wù)的微小區(qū)基站(12)；c.將微小區(qū)基站(12)及其周圍的幾個臨近微小區(qū)(11)放入服務(wù)小區(qū)為宏小區(qū)和該服務(wù)小區(qū)的異頻小區(qū)Meas_group2，2中；d.測量后，依據(jù)測量結(jié)果，選取其中信號質(zhì)量最好的一個微小區(qū)基站(13)為下一個跟蹤圓圈(14)的中心，再選取其及其周圍的幾個臨近微小區(qū)放入Meas_group2，2中；e.重復步驟a-d；f.完成移動終端(UE)的定位。
其中，上述小區(qū)具有不同的配置參數(shù)，包括小區(qū)半徑、小區(qū)形狀。當新呼叫被系統(tǒng)接納后，UE將開始進行周期性的同頻測量。
該異頻測量的啟動，采用周期性觸發(fā)和時間性觸發(fā)相結(jié)合的方式。該周期性觸發(fā)測量的步驟如下a.判決進行周期性異頻測量(15)后，啟動異頻測量定時器Timer(16)；b.UE進行異頻測量，監(jiān)測異頻小區(qū)的信號質(zhì)量(17)；c.判斷布爾型變量(Mean_inter)是否為True，是則中斷周期性異頻測量的進行，將定時器Timer復位，重新進行步驟a；d.否則，判決定時器Timer是否到時(19)；e.時間到則定時器Timer復位(20)，進行步驟a；沒有到時，則不做任何動作。
該事件性觸發(fā)，當具有如下三個條件中之一時，將Mean_inter設(shè)置為True
a.同頻小區(qū)的信號質(zhì)量不足以維持通信要求；b.同頻小區(qū)沒有可用的空閑信道；c.UE的速度屬性從慢速變到快速。
該周期性觸發(fā)的周期時間是根據(jù)移動臺的移動速度計算而得，而且該周期性異頻測量的周期可以根據(jù)實際應(yīng)用作相應(yīng)的調(diào)節(jié)。該異頻測量的周期性觸發(fā)，可以通過適當加長其周期來盡量減少異頻測量次數(shù)。
采用本發(fā)明可得到如下的顯著效果1.避免因為采用移動臺雙接收機而隨之帶來的附加功耗、成本增加和移動臺的復雜度升高的缺陷。
2.可避免因為頻繁周期性采用壓縮模式而帶來的一些功能損耗。
3.將周期性測量與事件觸發(fā)測量相結(jié)合，在確保系統(tǒng)性能的前提下，盡量減少異頻測量的進行。
4.充分考慮了當前通信系統(tǒng)的實際情況，符合實際，一般技術(shù)人員就可以掌握，有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
5.本方法可靠，簡便，能迅速準確地進行移動臺的異頻測量。


圖1為六邊形宏小區(qū)示意圖。
圖2為Manhattan結(jié)構(gòu)的微小區(qū)示意圖。
圖3為兩層分層網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為UE的當前服務(wù)基站為微小區(qū)的示意圖。
圖5為異頻測量目標確立過程示意圖。
圖6為異頻測量的周期性觸發(fā)結(jié)合事件性觸發(fā)流程圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合具體的流程圖說明本發(fā)明的工作過程。
為了便于發(fā)明的闡述，設(shè)置移動用戶所接入的移動通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型采用兩層蜂窩分層小區(qū)結(jié)構(gòu)；2.如圖1所示，宏小區(qū)采用傳統(tǒng)的六邊形結(jié)構(gòu)，宏小區(qū)基站1位于六邊形的中心，使用置于六邊形中心的全向天線，宏小區(qū)基站間隔1000米，小區(qū)半徑為577米；
3.如圖2所示，微小區(qū)采用Manhattan結(jié)構(gòu)，每隔一個街道交叉點放置一個微小區(qū)基站2。每一個街區(qū)3尺寸設(shè)為75×75米，道路寬度4設(shè)為15米。
4.如圖3所示為分層結(jié)構(gòu)，即5個宏小區(qū)5覆蓋著的一個Manhattan街區(qū)6。圖3只是一個兩層分層網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖，所以在圖中只畫出了宏小區(qū)基站7，在Manhattan街區(qū)中的微小區(qū)基站沒有具體畫出，其中的微小區(qū)基站分布與圖2中的相同。當然，不同的系統(tǒng)會具有不同的小區(qū)結(jié)構(gòu)配置方法，對于不同的配置參數(shù)，如不同的小區(qū)半徑，小區(qū)形狀等，本發(fā)明的思想同樣適用。這里，這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)置方法只是為了便于下面本發(fā)明的進一步具體說明。
根據(jù)上面所闡述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在系統(tǒng)信息里面，將為每個小區(qū)標注其相應(yīng)的唯一的小區(qū)標示符。通常情況下，移動臺監(jiān)測其臨近的幾個基站就基本可以滿足通話質(zhì)量要求。為了保證通話質(zhì)量，確保系統(tǒng)性能，需要移動用戶在通話的過程中不但要監(jiān)測臨近的同頻小區(qū)，還要監(jiān)測臨近的異頻小區(qū)。
為了清晰地進行下面的闡述，先設(shè)置一個變量Meas_groupi，j(i，j＝1，2)。系統(tǒng)為每個小區(qū)相應(yīng)的小區(qū)標示符配置相應(yīng)的數(shù)組Meas_groupi，j(i，j＝1，2)，數(shù)組中存放其臨近的基站列表，即為當此基站作為某移動臺的服務(wù)基站時，移動臺要監(jiān)測的目標。我們這樣設(shè)置可以縮小移動臺的測量數(shù)目，減少系統(tǒng)信令負擔及其它開銷。Meas_groupi，j(i，j＝1，2)指代的含義如下i＝1表示服務(wù)小區(qū)為微小區(qū)；i＝2表示服務(wù)小區(qū)為宏小區(qū)；j＝1表示服務(wù)小區(qū)和該服務(wù)小區(qū)的同頻小區(qū)；j＝2表示服務(wù)小區(qū)和該服務(wù)小區(qū)的異頻小區(qū)。
移動終端(User Equipment，縮寫為UE)按照系統(tǒng)信息需要進行的測量依據(jù)當前服務(wù)基站的屬性可以分為以下兩類①UE的當前服務(wù)基站為微小區(qū)的情況如圖4所示，其同頻的監(jiān)測目標可以依據(jù)各微小區(qū)基站的地理分布事先就設(shè)置好，對應(yīng)于一個相應(yīng)的當前服務(wù)基站8的小區(qū)標示符就有相應(yīng)的Meas_group1，1，即包含在圓圈9內(nèi)的微小區(qū)基站。
由于上層宏小區(qū)覆蓋范圍較大，宏小區(qū)基站的數(shù)目較少，所以設(shè)置Meas_group1，2中包含上層的5個宏小區(qū)基站。這種情況比較簡單，UE易于實現(xiàn)異頻的測量任務(wù)。
②UE的當前服務(wù)基站為宏小區(qū)的情況其同頻的測量目標設(shè)置為Meas_group2，1中包含此移動臺的當前服務(wù)基站、剩余的4個宏小區(qū)基站。
實現(xiàn)對Meas_group2，2的設(shè)置，在這里采用跟蹤的方法來實現(xiàn)。通過記憶移動臺在切換到上層宏小區(qū)接收服務(wù)時，所接收服務(wù)的最后一個微小區(qū)基站的位置，來實現(xiàn)移動臺在此情況下的異頻測量目標的確立。結(jié)合圖5所示，當移動臺切換到上層宏小區(qū)接受宏小區(qū)基站10的服務(wù)后，記錄最后一個為其服務(wù)的微小區(qū)基站12，將其及其周圍的幾個臨近微小區(qū)(圓圈11區(qū)域內(nèi))放入Meas_group2，2中，測量后，依據(jù)測量結(jié)果，選取其中信號質(zhì)量最好的一個微小區(qū)基站13為下一個跟蹤圓圈14的中心，再選取其及其周圍的幾個臨近微小區(qū)放入Meas_group2，2中，依此類推。
通過這樣的遞推方式，一方面實現(xiàn)了對UE地理位置的間接跟蹤，完成了UE的大致定位，另一方面也減少了異頻測量的測量目標數(shù)目，并節(jié)約了測量時間。
當新呼叫被系統(tǒng)接納后，UE將開始進行周期性的同頻測量，而為了盡量減少壓縮模式下的異頻測量，異頻測量的啟動則采用周期性觸發(fā)和時間性觸發(fā)相結(jié)合的方式，從而實現(xiàn)對周圍基站信號質(zhì)量的監(jiān)測，為切換動作準備判決依據(jù)。
采用周期性觸發(fā)是由于，如不進行周期性觸發(fā)測量異頻信號，在某些情況下，分層小區(qū)層間切換可能將會因為過長的異頻測量時間而失敗。所以在采用事件觸發(fā)的同時結(jié)合周期性觸發(fā)，可以確保異頻切換的成功率，降低掉話率。
對于異頻測量的周期性觸發(fā)，可以通過適當加長其周期來達到盡量減少異頻測量次數(shù)的目的。依據(jù)前面所介紹的Manhattan結(jié)構(gòu)，兩相鄰微小區(qū)基站間距離D是180米，假設(shè)當UE以某一速度V恒速運動時，我們可以估算出其在兩相鄰微小區(qū)基站間的運動時間T，從而估計出異頻測量的時間間隔。也就是說，基于這種計算時間，我們可以知道，在此時間內(nèi)UE是不會走出兩個相鄰基站間的距離，那么根據(jù)UE所接受服務(wù)的最后一個微小區(qū)的跟蹤，可以達到較理想的效果。
下面的表格是依據(jù)UE的各個速度段選取的速度典型值來進行估算的，UE以恒速V(單位是公里每小時，km/h)走過兩個相鄰微小區(qū)基站距離所需的時間設(shè)為T(單位是秒，s)。計算公式如下T＝D/V

選取其中折中的數(shù)據(jù)，初始狀態(tài)(UE的此次呼叫剛被系統(tǒng)接納)將周期性異頻測量的周期Cycle Timer設(shè)為WCDMA的十個超幀(一個超幀是720ms，即10×720ms＝7.2s)進行一次周期性的異頻測量。在這里，應(yīng)該注意到，當系統(tǒng)測量出用戶的移動速度屬性后，Cycle Timer的值可以根據(jù)用戶的移動速度來動態(tài)的改變，以使Cycle Timer更具合理性，使得在確保系統(tǒng)性能的前提下，盡量減少異頻測量的進行。
在盡量小的進行周期性觸發(fā)測量的前提下，本發(fā)明為UE設(shè)置了事件性觸發(fā)啟動異頻測量的約束參數(shù)，可以歸納得出，主要有以下三種可能的情況需要進行事件形式的異頻的測量①同頻小區(qū)的信號質(zhì)量不足以維持通信要求；②同頻小區(qū)沒有可用的空閑信道；③UE的速度屬性發(fā)生變化(慢速UE←→快速UE)。
上述事件形式的異頻的測量三種情況中的任一種發(fā)生時，就期望系統(tǒng)命令UE進行異頻的測量，一旦進入，就復位周期性觸發(fā)。參見圖6所示，其中的變量說明如下timer----指代異頻測量周期性觸發(fā)的定時器，設(shè)置為Cycle Timer(初始值設(shè)置為10×720ms＝7.2s)；Mean_inter----布爾型變量，當事件觸發(fā)異頻測量的三個可能情況至少其一發(fā)生時，則將其設(shè)置為True，并同時復位異頻測量周期性觸發(fā)的定時器Cycle Timer。
參照圖6中所示，判決進行周期性異頻測量15后，啟動異頻測量定時器Timer 16，然后UE進行異頻測量，監(jiān)測異頻小區(qū)的信號質(zhì)量17。在此過程中判決定時器Timer是否到時19，倘若時間到則令定時器Timer復位19，若沒有到時，則不作任何動作。在周期性異頻測量的進行過程中，若有啟動事件形式的異頻測量的上述三個條件至少其一滿足時，則將事件觸發(fā)異頻測量的布爾型變量Mean_inter設(shè)置為True，與此同時，將中斷周期性異頻測量的進行，將定時器Timer復位，重新進行新一輪的周期性異頻測量，以期望獲得最新的UE所接收信號的信息。
權(quán)利要求
1.一種分層移動通信網(wǎng)壓縮模式下的異頻小區(qū)信號測量方法，其特征在于，對于移動臺服務(wù)基站在宏小區(qū)的情況下，移動臺通過跟蹤UE的地理位置測量異頻微小區(qū)的信號，所述方法包括如下步驟a.異頻測量啟動；b.移動臺切換到上層宏小區(qū)接受宏小區(qū)基站(10)的服務(wù)后，記錄最后一個為其服務(wù)的微小區(qū)基站(12)；c.將微小區(qū)基站(12)及其周圍的幾個臨近微小區(qū)(11)放入服務(wù)小區(qū)為宏小區(qū)和該服務(wù)小區(qū)的異頻小區(qū)Meas_group2，2中；d.測量后，依據(jù)測量結(jié)果，選取其中信號質(zhì)量最好的一個微小區(qū)基站(13)為下一個跟蹤圓圈(14)的中心，再選取其及其周圍的幾個臨近微小區(qū)放入Meas_group2，2中；e.重復步驟a-d；f.完成移動終端(UE)的定位。
2.如權(quán)利要求1所述的一種分層移動通信網(wǎng)壓縮模式下的異頻小區(qū)信號測量方法，其進一步特征在于，所述的小區(qū)具有不同的配置參數(shù)，包括小區(qū)半徑、小區(qū)形狀。
3.如權(quán)利要求1所述的一種分層移動通信網(wǎng)壓縮模式下的異頻小區(qū)信號測量方法，其進一步特征在于，當新呼叫被系統(tǒng)接納后，UE將開始進行周期性的同頻測量。
4.如權(quán)利要求1所述的一種分層移動通信網(wǎng)壓縮模式下的異頻小區(qū)信號測量方法，其進一步特征在于，所述異頻測量的啟動，采用周期性觸發(fā)和時間性觸發(fā)相結(jié)合的方式。
5.如權(quán)利要求4所述的一種分層移動通信網(wǎng)壓縮模式下的異頻小區(qū)信號測量方法，其進一步特征在于，所述周期性觸發(fā)測量的步驟如下a.判決進行周期性異頻測量(15)后，啟動異頻測量定時器Timer(16)；b.UE進行異頻測量，監(jiān)測異頻小區(qū)的信號質(zhì)量(17)；c.判斷布爾型變量(Mean_inter)是否為True，是則中斷周期性異頻測量的進行，將定時器Timer復位，重新進行步驟a；d.否則，判決定時器Timer是否到時(19)；e.時間到則定時器Timer復位(20)，進行步驟a；沒有到時，則不做任何動作。
6.如權(quán)利要求4所述的一種分層移動通信網(wǎng)壓縮模式下的異頻小區(qū)信號測量方法，其進一步特征在于，所述事件性觸發(fā)，當具有如下三個條件中之一時，將Mean_inter設(shè)置為Truea.同頻小區(qū)的信號質(zhì)量不足以維持通信要求；b.同頻小區(qū)沒有可用的空閑信道；c.UE的速度屬性從慢速變到快速。
7.如權(quán)利要求4所述的一種分層移動通信網(wǎng)壓縮模式下的異頻小區(qū)信號測量方法，其進一步特征在于，所述周期性觸發(fā)的周期時間是根據(jù)移動臺的移動速度計算而得。
8.如權(quán)利要求4所述的一種分層移動通信網(wǎng)壓縮模式下的異頻小區(qū)信號測量方法，其進一步特征在于，所述周期性異頻測量的周期可以根據(jù)實際應(yīng)用作相應(yīng)的調(diào)節(jié)。
9.如權(quán)利要求4所述的一種分層移動通信網(wǎng)壓縮模式下的異頻小區(qū)信號測量方法，其進一步特征在于，所述異頻測量的周期性觸發(fā)，可以通過適當加長其周期來盡量減少異頻測量次數(shù)。
全文摘要
一種分層移動通信網(wǎng)壓縮模式下的異頻小區(qū)信號測量方法，主要應(yīng)用于采用分層結(jié)構(gòu)的移動通信領(lǐng)域。為了更好的適應(yīng)第三代移動通信的要求，本發(fā)明提出一種通過周期性測量和事件觸發(fā)測量相結(jié)合的跟蹤測量方式來達到監(jiān)測異頻小區(qū)信號質(zhì)量的方法。該發(fā)明的使用既減少單位時間內(nèi)異頻測量的次數(shù)，同時又確保了系統(tǒng)的性能。
文檔編號H04W24/08GK1466399SQ0211236
公開日2004年1月7日 申請日期2002年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月3日
發(fā)明者唐友喜, 孫博 申請人:華為技術(shù)有限公司, 電子科技大學