專利名稱：在雙層無線接入網(wǎng)中確定初始探測集的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及在雙層無線4妄入網(wǎng)中確定 #刀始#笨測集的系鄉(xiāng)克及方法。
背景技術(shù)：
在蜂窩移動通信系統(tǒng)中，小區(qū)間的切換、鄰小區(qū)間的分集發(fā)射 和分集接收都涉及到對探測集的確定和更新。探測集的元素是一組 潛在的可能被用于通信連接的無線4秦入點的識別符號，探測集內(nèi)的 無線*接點識別符號可以是與特定4妄7^點 于應(yīng)的編號、編碼。無線4妄 入網(wǎng)在移動終端對探測集的探測值(例如，信干比測量值)的基礎(chǔ) 上確定出哪個或者哪些無線*接點歸屬到活動集以及確定出哪個或者 哪些無線接點歸屬到候選集，其中，活動集內(nèi)的無線接點參與信號 的發(fā)送和接收，候選集內(nèi)的無線接點在其信干比達到某個條件后， 例如候選集內(nèi)的某個接點的信干比測量值達到預(yù)設(shè)門限或者候選集 內(nèi)的某個接點的信干比測量值超過了活動集的某個無線接點的信干 比，該候選集內(nèi)的無線接點調(diào)整到活動集，參與信號的發(fā)送和接收。
確定探測集是獲得候選集和活動集的前提，探測集的大小是否 合理、是否準確會直接關(guān)系到系統(tǒng)的切換速度，在由宏小區(qū)和微小 區(qū)組成的雙層覆蓋的小區(qū)架構(gòu)下，對微小區(qū)無線接入點探測集的準 確、快速確定直接關(guān)系到無線終端對微小區(qū)的接入速度以及無線終 端的功沖毛。目前，在單層覆蓋結(jié)構(gòu)的移動通信接入網(wǎng)中，產(chǎn)生了如下與確
定探測集相關(guān)的技術(shù)
現(xiàn)有技術(shù)公開了 一種確定活動集的候選小區(qū)的方法確定活動 集中各個小區(qū)的質(zhì)量因子，確定測試小區(qū)的質(zhì)量因子，如果規(guī)定用 于接受測試小區(qū)的限度值的接受標準被滿足，則測試小區(qū)被接受為 活動集的候選小區(qū)。
現(xiàn)有技術(shù)公開了 一種自動對通信系統(tǒng)的鄰居列表內(nèi)的小區(qū)設(shè)定 優(yōu)先級的方法。優(yōu)先級被定義為鄰居列表內(nèi)的小區(qū)被添加到活動集 內(nèi)的次數(shù)，更經(jīng)常#1添加到活動集內(nèi)的小區(qū)#:給予更高的優(yōu)先級。 在添加到監(jiān)測集時，這樣的較高優(yōu)先級的小區(qū)被首先考慮，因為它 們更可能成功地從監(jiān)測集移動到活動集。
現(xiàn)有技術(shù)揭示了 一種最小化呼叫建立等待時間的技術(shù)。 一方面， 信道分配消息與標記一起被發(fā)送以引導(dǎo)先前協(xié)商的服務(wù)參數(shù)的使 用，該方面省去了服務(wù)協(xié)商消息的需要。另一方面，信道分配消息 與活動集合標識符一起被發(fā)送，而不是發(fā)送活動集合以及其參數(shù)， 該方面減少了信道分配消息的傳輸時間。此外，沒有尋呼的呼叫建 立通過移動站在活動通信對話之間發(fā)送導(dǎo)頻強度測量消息而變得方 1更，使得信道分配消息可以用于4吏移動站中止的呼叫建立，而不需 要移動站的尋呼以及相關(guān)的消息。
雖然這些技術(shù)解決的問題不同，但都假設(shè)探測集已知。這種假 設(shè)對于單層蜂窩移動通信系統(tǒng)是成立的，只要把服務(wù)基站或者請求 接入的基站的一組鄰小區(qū)作為探測集就可以。在雙層覆蓋的無線接 入網(wǎng)結(jié)構(gòu)下，微小區(qū)初始探測集的確定就是一個新的問題。
在現(xiàn)有技術(shù)中公開了 一種分層結(jié)構(gòu)的無線接入系統(tǒng)，該系統(tǒng)包 括宏小區(qū)和孩i小區(qū)，宏小區(qū)內(nèi)的所有纟效小區(qū)與宏小區(qū)共享控制信道，控制信道用于傳輸接入請求信息、尋呼信息、移動臺和基站位置信 息等。進一步地，微小區(qū)還有一個獨立于分層結(jié)構(gòu)的共享公共控制
信道。該系統(tǒng)的工作方法是 一個向宏小區(qū)請求接入的業(yè)務(wù)除了被 接入到該宏小區(qū)之外，還被接入到一個屬于該宏小區(qū)的微小區(qū)，使 用宏小區(qū)和微小區(qū)實現(xiàn)對該項鏈接的控制信道的宏分集和業(yè)務(wù)信道 的宏分集。
現(xiàn)有技術(shù)還公開了 一種分層蜂窩無線電通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)系統(tǒng) 包括一個傘狀宏小區(qū)和被該宏小區(qū)覆蓋的多個微微小區(qū)，每個宏小
區(qū)和小區(qū)包括一個控制主站。 一個次站(終端)具有一條與此系統(tǒng) 通信的通信信道，它被劃分成用于傳輸控制信息的控制子信道和用 于傳輸用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)子信道?？刂谱有诺缹⒋握?終端)連接到 服務(wù)宏小區(qū)的主站，而數(shù)據(jù)子信道將次站(終端)連接到服務(wù)微樣史 小區(qū)的主站。所述信道的控制部分主要由傘狀宏小區(qū)來服務(wù)，從而 降低頻繁的移動性管理開銷，而數(shù)據(jù)部分主要由能夠支持高數(shù)據(jù)速 率和大數(shù)據(jù)密度的微小區(qū)來服務(wù)。
微小區(qū)無線接入點初始探測集的確定是分層架構(gòu)下需要解決的 一個問題，但在現(xiàn)有技術(shù)中并沒有討論這個問題。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到現(xiàn)有技術(shù)的問題而做出本發(fā)明。
才艮據(jù)本發(fā)明的一個方面，4是供了一種在雙層無線4妾入網(wǎng)中確定 初始纟笨測集的系統(tǒng)，包4舌至少一個第一類無線接點、至少一個第二 類無線4妄點、至少一個無線終端、以及至少一個通信處理及控制單 元，其中，終端與第一類無線4妄點和第二類無線4妻點交互，并且通 信處理及控制單元還包括無線終端位置確定模塊，用于使用第一 類無線4妄點確定無線終端的位置；以及初始纟笨測集確定才莫塊，用于才艮據(jù)由無線終端位置確定沖莫塊所確定的無線終端的位置來確定對于 第二類無線接點的初始探測集。
其中，第二類無線接點被第一類無線接點所覆蓋，或者第二類 無線接點的覆蓋區(qū)域與第 一類無線接點的覆蓋區(qū)域存在交疊。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種在雙層無線接入網(wǎng)中確定
初始纟笨測集的方法，該方法包4舌以下處理ii/f言處理及4空制單元4吏 用第一類無線接點確定無線終端的位置；以及通信處理及控制單元 才艮據(jù)無線終端的位置確定對于第二類無線4妄點的初始4笨測集。
通信處理及控制單元可4吏用無線終端的到達時間差進4亍定位來 確定無線終端的位置的坐標點。
通信處理及控制單元可使用全J求定位系統(tǒng)信號進4亍定位來確定 無線終端的位置的坐標點。
通信處理及控制單元可4吏用無線終端與基站的往返時間并結(jié)合 陣列天線的波束到達方向來確定無線終端的位置的坐標點。
在確定無線終端4立置的坐標點的情況下，確定初始纟采測集的方 法包括以下處理將所確定的無線終端的位置的坐標點作為圓心， 計算周圍第二類無線接點到圓心的歐氏距離，然后選擇到圓心的距
離小于預(yù)定半徑的第二類無線接點作為初始^:測集的元素。
通信處理及控制單元可使用無線終端與基站的往返時間進行定 位并結(jié)合扇區(qū)天線方向進一步縮小范圍來確定無線終端的位置的曲 線。
在確定無線終端位置的曲線的情況下，確定初始纟笨測集的方法 包括以下處理將所確定的無線終端的位置的曲線作為參照曲線，計算周圍第二類無線接點到曲線的垂直距離；以及選擇到曲線的垂
直距離小于預(yù)定值的第二類無線接點作為初始^:測集的元素。
確定探測集是獲得候選集和活動集的前提，探測集的大小是否 合理、是否準確，不但關(guān)系到系統(tǒng)的接入速度，而且影響到發(fā)射分 集和接收分集的性能。在由宏小區(qū)和微小區(qū)組成的雙層覆蓋的接入 網(wǎng)架構(gòu)下，通過本發(fā)明所給出的對微小區(qū)無線接入點的初始探測集 的確定方法，使無線終端快速接入微小區(qū)，提高了分層接入網(wǎng)在分 集發(fā)射和分集接收方面的性能。 、
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部 分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā) 明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、4又利要求書、以及附 圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。


附圖用來4是供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成i兌明書的一部 分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的
限制。在附圖中
圖1是示出才艮據(jù)本發(fā)明的在雙層無線4矣入網(wǎng)中確定初始〗笨測集 的系統(tǒng)的才匡圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的在雙層無線接入網(wǎng)中確定初始探測集 的方法的流i艮圖3是示出才艮據(jù)本發(fā)明的在雙層無線4妄入網(wǎng)中確定初始纟笨測集 的方法的示意圖；圖4是示出才艮據(jù)本發(fā)明的在雙層無線4妄入網(wǎng)中確定初始〗笨測集 的另一種方法的示意圖；以及
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的雙層移動通信系統(tǒng)的發(fā)射分集 的示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當理解，此 處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本 發(fā)明。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的在雙層無線接入網(wǎng)中確定初始探測集 的系統(tǒng)的框圖。
參照圖l，才艮據(jù)本發(fā)明的在雙層無線4妄入網(wǎng)中確定初始4笨測集 的系統(tǒng)包括至少一個第一類無線*接點101,與至少一個終端103 交互；至少一個第二類無線4妄點102，與至少一個終端103交互； 至少一個無線終端103，與第一類無線4妄點101和第二類無線4妄點 102保持連接；以及至少一個通信處理及控制單元104。
此外，通信處理及控制單元104還包括無線終端位置確定才莫 塊1042,用于<吏用第一類無線4妾點確定無線終端103的位置；以及 初始纟笨測集確定才莫塊1044，用于一艮據(jù)由無線終端位置確定才莫塊1042 所確定的無線終端的位置來確定^f于第二類無線^矣點102的初始揮: 測集。
其中，第二類無線接點102被第一類無線接點101所覆蓋，或 者第二類無線接點102的覆蓋區(qū)域(圖3至圖5中的106)與第一 類無線接點101的覆蓋區(qū)域(圖3至圖5中的105)存在交疊。第一類無線4妄點101的天線和第二類無線*接點102的天線可以 是以下天線結(jié)構(gòu)中的一種全向天線、具有固定方向圖的天線(如 扇區(qū)天線)、陣列天線。
第二類無線節(jié)點102發(fā)送其識別信息，這些信息可以是在廣播 信道上發(fā)送，可以是在通過導(dǎo)頻信道的編碼來發(fā)送，也可以是以疊 加偽隨序列的方式發(fā)送。
無線終端103具有纟罙測第一類無線4^點101識別符和第二類無 線接點102的識別符的能力。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的在雙層無線接入網(wǎng)中確定初始探測集 的方法的流程圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的在雙層無線接入網(wǎng)中確 定初始探測集的方法的示意圖；以及圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的在雙 層無線接入網(wǎng)中確定初始^:測集的另 一種方法的示意圖。
根據(jù)本發(fā)明的在雙層無線接入網(wǎng)中確定初始探測集的方法包括 以下處理S202，通信處理及控制單元4吏用第一類無線4妻點確定無 線終端的位置；S204，以及通信處理及控制單元才艮據(jù)無線終端的位 置確定對于第二類無線接點的初始探測集。
如圖3所示，通信處理及控制單元104對無線終端地理位置的 確定可以通過如下方法之一種或者多種的綜合來實現(xiàn)
第一種方法，使用終端的到達時間差進行定位，輸出無線終端 103的座4示點P;
第二種方法，使用GPS信號進行定位，輸出無線終端103的座 標點P;以及第三種方法，使用終端與基站間的往返時間(RTT: round trip time)并結(jié)合陣列天線的波束到達方向估計來獲得無線終端103的 座標點P。
在通過這三種方法確定無線終端103的坐標點之后，確定樣吏小 區(qū)無線4妄點初始4果測集的方法是以無線終端的估計4立置P的坐標為 中心點，將估計位置P周圍的若干第二類無線接點作為初始探測集 元素。具體實現(xiàn)步驟包括將所確定的無線終端的位置的坐標點作 為圓心，計算周圍第二類無線接點到圓心的歐氏距離，選擇到圓心 的距離小于預(yù)定半徑(圖中為R)的第二類無線接點，即，位于圖 中圓107內(nèi)的第二類無線節(jié)點，作為初始4果測集的元素。
如圖4所示，通信處理及控制單元104對無線終端地理位置的 確定還可通過以下方法實現(xiàn)通信處理及控制單元104可使用無線 終端與基站的往返時間進行定位并結(jié)合扇區(qū)天線方向進一 步縮小范 圍來確定無線終端的4立置的曲線202。
在通過這三種方法確定無線終端103的曲線之后，以無線終端 的估計位置曲線202為參照曲線，將位于該參照曲線兩側(cè)的若干第 二類無線接點作為初始探測集元素。具體步驟包括從無線終端的 估計位置曲線202兩側(cè)選取第二類無線接點并計算其到估計位置曲 線202的垂直(法線)距離；選取到估計位置曲線202的法線距離
小于預(yù)定值(圖中為N)的第二類無線接點作為初始^:測集元素。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的雙層移動通信系統(tǒng)的發(fā)射分集 的示意圖。
參照圖5,示出了以時分雙工才莫式工作的雙層移動通4言系統(tǒng)， 包括若干個第一類無線接點101，這里的第一類無線接點101采 用了陣列天線，該陣列天線可以以波束賦形的方式工作；若干個第二類無線接點102，這里的第二類無線接點采用的是全向天線；若 干個無線終端103,該終端既可以對切換纟笨測集中的第一類無線接^ 點的進行測量，也可以利用該終端對對切換:探測集中的第 一類無線 接點的測量能力實現(xiàn)對發(fā)射分集探測集中的第二類無線接點的測 量；每個第一類無線接點對應(yīng)一通々言處理與控制單元104，通信處 理與控制單元104除了實現(xiàn)第一類無線接點、第二類無線接點所需 要的基帶處理功能外，還用于發(fā)射分集和或接收分集控制。
無線接點之間按照共用公共無線接口失見范(Common Public Radio Interface,簡稱CPRI)規(guī)范設(shè)計，可以方侵J也實J見各個無線 接點(即CPRI規(guī)范中的無線電設(shè)備控制(RE)節(jié)點)之間的同步、 數(shù)據(jù)傳輸、工作模式控制。這里，第一類無線接點101與基帶處理 單元的鏈路也釆用共用公共無線接口規(guī)范CPRI實現(xiàn)。
在本實施例所述的雙層系統(tǒng)中，若干第一類無線4妾點101構(gòu)成 第一層覆蓋，在每一個第一類節(jié)點覆蓋的區(qū)域內(nèi)，存在若干連續(xù)覆 蓋的第二類無線接點102,這些第二類無線接點構(gòu)成雙層移動通信 系統(tǒng)的第二層覆蓋。
一個移動終端103在位置A處接入到第 一類無線接點101之后， 通信處理與控制單元104通過第一類無線4妄點獲取移動終端103的 位置〗言息，這里所采用的是RTT測量和到達方向(DOA)測量相結(jié) 合的方式獲取的位置估計A的坐標，通信處理與控制單元104以位 置估計位置A為中心，R為半徑選取出初始4笨測集的元素為無線 才妄點102h,無線4妄點102i,無線4妄點102j。通4言處理與控制單元 104將這三個無線接點的識別符號發(fā)送給移動終端103，移動終端 103對這三個無線接點的信干比進行探測后上報給通信處理與控制 單元104，通信處理與控制單元104從中選出信干比超過預(yù)定門限 的無線*接點102i和無線*接點102j用于對無線終端的發(fā)射分集。無線終端103周期地對纟罙測集內(nèi)的無線4妾點的信干比進4亍測量 和上報，通信處理與控制單元104則根據(jù)探測集內(nèi)的各個無線接點 的4言干比的變4b，動態(tài);也更新纟笨測集。通4言處理與纟空制單元104這 里采用的動態(tài)更新探測集的方法是選取信干比超過預(yù)定門限的最 強的M個第二類無線4妾點的地理坐標，M取大于1的自然凄t, <吏用 M個無線接點的信干比作為加權(quán)系數(shù)計算M個第二類無線接點的 位置重心的坐標C,用坐標C替換計算初始4果測集的估計位置A的 坐標，然后，采用與計算初始探測集相同的方法計算新的探測集。
當無線終端移動到位置B處時，根據(jù)第二類無線接點的位置重 心的坐標計算出的探測集包括第二類無接點102k、 1021，并且， 第二類無4妄點102k、 1021的信干比都達到了作為活動集的門限，于 是，通信處理與控制單元104^f吏用102k、 1021這兩個無線^接點實現(xiàn) 對無線終端103的分集發(fā)射。
本實施例中，所述第二類無線4妄點利用小靈通(PHS: Personal Handy-phone System)的站址資源進行安裝，利用的站址資源包括如 下之一種或者多種基站站址、供電子系統(tǒng)、有線鏈路、光纖接點。
本發(fā)明所給出的在由宏小區(qū)和微小區(qū)組成的雙層覆蓋的接入網(wǎng) 架構(gòu)下確定微小區(qū)無線接入點的初始探測集的方法可以使無線終端 快速接入微小區(qū)，提高了分層接入網(wǎng)對分集發(fā)射和分集接收的實施 速度。
以上4又為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對 于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本 發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均 應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種在雙層無線接入網(wǎng)中確定初始探測集的系統(tǒng)，包括至少一個第一類無線接點、至少一個第二類無線接點、至少一個無線終端、以及至少一個通信處理及控制單元，其特征在于，所述終端與所述第一類無線接點和所述第二類無線接點交互，并且所述通信處理及控制單元還包括無線終端位置確定模塊，用于使用所述第一類無線接點確定所述無線終端的位置；以及初始探測集確定模塊，用于根據(jù)由所述無線終端位置確定模塊所確定的所述無線終端的位置來確定對于所述第二類無線接點的初始探測集。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二類無線接 點被所述第一類無線接點所覆蓋，或者所述第二類無線接點的 覆蓋區(qū)域與所述第一類無線接點的覆蓋區(qū)域存在交疊。.
3. —種在雙層無線4妄入網(wǎng)中確定初始4笨測集的方法，其特4正在 于，所述方法包4舌以下處理通信處理及控制單元使用第一類無線接點確定無線終端 的4立置；以及所述通信處理及控制單元才艮據(jù)所述無線終端的位置確定 對于第二類無線接點的初始探測集。
4. 4艮據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述通信處理及控 制單元〗吏用所述無線終端的到達時間差進4亍定4立來確定所述 無線纟冬端的^f立置的坐一示點。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述通信處理及控 制單元使用全^求定位系統(tǒng)信號進4亍定位來確定所述無線終端 的^f立置的坐標點。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述通信處理及控 制單元使用所述無線終端與基站的往返時間并結(jié)合陣列天線 的波束到達方向來確定所述無線終端的位置的坐標點。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4至6中任意一項所述的方法，其特征在于，確 定所述初始纟罙測集的方法包4舌以下處理將所確定的所述無線終端的位置的坐標點作為圓心，計算 周圍第二類無線接點到所述圓心的歐氏距離，然后選擇到所述 圓心的距離小于預(yù)定半徑的第二類無線接點作為所述初始探 測集的元素。
8. 才艮據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述通信處理及控 制單元使用所述無線終端與基站的往返時間進行定位并結(jié)合 扇區(qū)天線方向進一步縮小范圍來確定所述無線終端的位置的 曲線。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，確定所述初始探測 集的方法包纟舌以下處理將所確定的所述無線終端的位置的曲線作為參照曲線，計 算周圍第二類無線接點到所述曲線的垂直距離；以及選擇到所述曲線的垂直距離小于預(yù)定值的第二類無線接 點作為所述初始探測集的元素。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在確定所述初始探 測集之后還包括以下處理所述無錢終端周期性地對所述初始 探測集內(nèi)的第二類無線接點的信干比進行測量并上報給所述 通信處理及控制單元，所述通信處理及控制單元4艮據(jù)所述信干 比的變化動態(tài)地更新所述纟罙測集。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在雙層無線接入網(wǎng)中確定初始探測集的方法，該方法包括以下處理通信處理及控制單元使用第一類無線接點確定無線終端的位置；以及通信處理及控制單元根據(jù)無線終端的位置確定對于第二類無線接點的初始探測集。通過本發(fā)明，可以使無線終端快速接入微小區(qū)，提高了分層接入網(wǎng)對分集發(fā)射和分集接收的實施速度。
文檔編號H04W36/04GK101420725SQ200710180400
公開日2009年4月29日 申請日期2007年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月22日
發(fā)明者刁心璽 申請人:中興通訊股份有限公司