專利名稱：用于最佳安排與蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)中的測(cè)量有關(guān)的時(shí)隙模式的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及對(duì)蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)間測(cè)量和信令接收的安排。本發(fā)明具體涉及在移動(dòng)終端能夠在幾個(gè)頻段上工作并且在頻段之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移的情況下使測(cè)量和接收方案為最佳。
在提交本專利申請(qǐng)時(shí)，已經(jīng)作出決定，接受WCDMA(寬帶碼分多址)作為一種稱為UMTS(通用移動(dòng)遠(yuǎn)程通信系統(tǒng))的通用第三代蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)中多址方案之一，其中將地面基站分系統(tǒng)稱為UTRA(UMTS地面無(wú)線電接入)。在CDMA中，與TDMA系統(tǒng)(時(shí)多分址)大不相同，在某個(gè)信道上的傳輸通常是連續(xù)的，而TDMA每個(gè)信道保留某個(gè)循環(huán)重復(fù)時(shí)隙。然而，無(wú)論在CDMA還是TDMA中，將傳輸安排在連貫的恒定持續(xù)時(shí)間的幀中是通常的做法。
為了使移動(dòng)終端充分利用可用的蜂窩資源，如果可以既與第三代又與第二代基站通信并且依據(jù)瞬時(shí)的可用性和合理連接質(zhì)量時(shí)的服務(wù)價(jià)格從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)，將是非常有利的。為了連續(xù)地尋找進(jìn)行通信的最佳基站，移動(dòng)終端必須執(zhí)行測(cè)量，展現(xiàn)能夠從每個(gè)候選基站接收的信號(hào)強(qiáng)度。另外，該終端必須從這些候選基站接收某個(gè)信令消息，以便事先為小區(qū)的重新選擇或轉(zhuǎn)移作計(jì)劃。已得到普遍認(rèn)同的是，如果一個(gè)終端當(dāng)前正在與CDMA基站通信，需要若干短的時(shí)間間隔，在此期間，為了能夠測(cè)量和信令接收，將其他連接的下行CDMA傳輸中斷。
近來(lái)已被指出，在測(cè)量和信令接收持續(xù)時(shí)間內(nèi)，也中斷上行CDMA傳輸是有利的。我們將通過(guò)參考

圖1簡(jiǎn)要地描述在這種觀察結(jié)果背后的原因，其中將GSM 1800系統(tǒng)(工作在1800MHz的全球移動(dòng)遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)也稱為DCS 1800，或工作在1800MHz的數(shù)字蜂窩系統(tǒng))稱為第二代的一種示范性蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)。GSM 1800系統(tǒng)的上行頻率位于1710和1785MHz之間，相應(yīng)的下行頻率位于1805和1880MHz之間。從下行頻率范圍向上有一個(gè)窄的范圍用于DECT頻率(數(shù)字歐洲無(wú)繩電話)和另一個(gè)窄的范圍用于UTRA TDD頻率(時(shí)分雙工)。UTRA FDD上行頻率(頻分雙工)位于1920和1980MHz之間而相應(yīng)的下行頻率在2110和2180MHz之間。在其間也有另一個(gè)較窄的范圍用于UTRA TDD頻率，從2010到2025MHz。
如果一個(gè)移動(dòng)終端正考慮從UTRA FDD小區(qū)轉(zhuǎn)移到GSM 1800小區(qū)，它應(yīng)該能夠接收和解碼在GSM 1800下行頻率范圍上的信令消息。UTPA FDD上行頻率范圍是如此接近GSM 1800下行頻率范圍，在前者之上的同時(shí)上行傳輸是非?？赡芤餜F泄漏，通過(guò)終端的雙工濾波器到接收機(jī)鏈路，這樣就干擾或甚至不可能進(jìn)行任何測(cè)量或用于解碼的接收。對(duì)這個(gè)問(wèn)題有潛在的硬件解決方案，例如對(duì)不同的頻率范圍利用不同的天線和非常高質(zhì)量的雙工濾波器，但通常情況下它們需要相當(dāng)復(fù)雜的終端結(jié)構(gòu)，因此從制造的觀點(diǎn)是不希望的。在上行傳輸中也安排適當(dāng)?shù)闹袛嗍潜容^容易的，特別是如何這樣的中斷對(duì)于相應(yīng)的下行鏈路已被規(guī)定時(shí)。
為了測(cè)量和信令接收，在UTRA系統(tǒng)中的中斷CDMA傳輸?shù)慕邮招问奖环Q為時(shí)隙模式。這通常意味著，某個(gè)幀周期的一個(gè)預(yù)先確定的部分將是空的，沒(méi)有在進(jìn)行傳輸。包括在這樣一個(gè)幀周期期間指定用于傳輸?shù)男畔?nèi)容的該幀，將在該幀周期的其余部分期間以壓縮形式被發(fā)送，利用，例如，稍高的傳送功率。三種類型的時(shí)隙模式已被建議使用；另外我們可以考慮它們中的二個(gè)的組合作為第四種類型。圖2在一個(gè)座標(biāo)系中示出不同類型的時(shí)隙模式，其中水平軸表示分成幀周期(如10ms)的時(shí)間，垂直軸表示某個(gè)任意單元的發(fā)送功率，幀201示出在該幀周期末的一個(gè)空閑周期，幀202示出在該幀周期中的一個(gè)空閑周期，和幀203示出在該幀周期開(kāi)始的一個(gè)空閑周期。相互連貫的幀204和205是以上所描述的第一和第三類型，由此馬上就清楚，將有一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的空閑周期橋接這些連貫的幀周期之間的分離線?！半p長(zhǎng)度”空閑周期可被認(rèn)為是第四類型的時(shí)隙模式，即使運(yùn)實(shí)際上只是第一和第三類型的時(shí)隙模式的一種適當(dāng)?shù)膮f(xié)調(diào)安排。
原則上，對(duì)于在一個(gè)CDMA基站的小區(qū)中所有的移動(dòng)終端有固定分配的同時(shí)時(shí)隙幀是可能的。然而，由于大量的同時(shí)有效的潛在連接，這樣一種公共的時(shí)隙模式并不是可行的，因?yàn)檫@將引起所發(fā)射的發(fā)送功率總量大的跳躍。實(shí)際上，基站將編制一個(gè)在其小區(qū)中時(shí)隙模式使用的時(shí)間表，并利用終端特定的信令對(duì)每個(gè)終端分配一個(gè)唯一的或接近唯一的時(shí)隙幀型式，使得在該小區(qū)內(nèi)該時(shí)隙幀對(duì)平均發(fā)送功率的總影響將是微不足道的。
接著我們將簡(jiǎn)要描述信道的已知安排，一個(gè)GSM 1800基站將使用這些信道發(fā)送那些公共的信道消息，在附近的小區(qū)中工作的移動(dòng)終端應(yīng)該接收這些消息，以便準(zhǔn)備小區(qū)重新選擇或轉(zhuǎn)移到所涉及的小區(qū)。GSM 1800公共信道(遵循在900MHz GSM系統(tǒng)中相應(yīng)信道的安排)的完整描述從ETSI(歐洲遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)研究所)出版的GSM技術(shù)說(shuō)明和例如，從MichelMouly,Marie-Bernadette Pautet的書由作者出版的，The GSM Systemfor Mobile Communications,ISBN 2-9507190-0-7,Palaiseau 1992中對(duì)于公眾是可得到的。在以下的描述中，我們將強(qiáng)調(diào)定時(shí)方面，因?yàn)閷?duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)，這些是重要的。
每個(gè)GSM基站將在某個(gè)公共的信道頻率上有規(guī)則地發(fā)送所謂的FCCH和SCH消息(頻率校正信道；同步信道)。所有GSM信道的發(fā)送時(shí)間表已經(jīng)依據(jù)幀的概念被確定，一個(gè)幀包含8個(gè)連貫的時(shí)隙或BPs(脈沖串周期)，每個(gè)長(zhǎng)度為15/26ms(近似0.577ms)。在所述的公共信道頻率上，我們?nèi)?1個(gè)幀為一周期，并將幀標(biāo)記為從0到50；在這樣的安排中第0，第10，第20，第30，和第40幀的第一時(shí)隙將包含F(xiàn)CCH消息，第1，第11，第21，第31和第41幀的第一時(shí)隙將包含SCH消息。換句話說(shuō)，我們可以說(shuō)，一個(gè)GSM基站將在所述的公共信道頻率上以均勻間隔發(fā)送FCCH消息，使得4個(gè)相繼的間隔將是大約46.154毫秒，在它們以后的第5間隔將是大約50.769毫秒，一個(gè)SCH消息將跟隨在每個(gè)FCCH消息后大約4.615毫秒。
UMTS的幀持續(xù)時(shí)間已被規(guī)定為10ms。已被指出，GSM中FCCH和SCH時(shí)間表與UMTS的幀定時(shí)的關(guān)系是這樣的，以致將不出現(xiàn)較短長(zhǎng)度的周期性。這樣的非周期性的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)一個(gè)UTRA基站將為時(shí)隙模式分配某些幀時(shí)，由一個(gè)時(shí)隙幀留作空閑的測(cè)量間隔早晚將與來(lái)自一個(gè)附近的GSM基站的FCCH或SCH消息的發(fā)送時(shí)刻一致將是不可避免的。
以上解釋的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的缺點(diǎn)是為了尋找移動(dòng)終端，接收和解碼來(lái)自附近GSM基站的足夠數(shù)量的FCCH和/或SCH消息，將需要較大數(shù)量的時(shí)隙幀。不僅是一個(gè)時(shí)隙模式壓縮幀的無(wú)差錯(cuò)接收概率低于一個(gè)常規(guī)幀的相應(yīng)值；我們也必須考慮發(fā)送該壓縮幀所需的較高功率電平。已知在每個(gè)CDMA連接中的發(fā)送功率電平以正比例影響在相同小區(qū)以及鄰近小區(qū)中由其他同時(shí)的連接經(jīng)受的干擾電平。總的說(shuō)來(lái)，已建議，已知形式的時(shí)隙模式可能耗掉高達(dá)總的WCDMA系統(tǒng)容量的15-20％。
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種方法和設(shè)備，能夠在一個(gè)有效的CDMA連接期間進(jìn)行必要的測(cè)量和接收功能，而只稍稍影響一些總的系統(tǒng)容量。
通過(guò)提供一種CDMA基站達(dá)到本發(fā)明的目的，該基站具有關(guān)于附近其他基站有關(guān)的發(fā)送時(shí)間表的知識(shí)，以致可以最佳方式分配時(shí)隙幀。
依據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于它包括以下步驟-建立指明第一通信連接外的信令至少一個(gè)將來(lái)出現(xiàn)時(shí)刻的知識(shí)，-根據(jù)所述的已建立的知識(shí)，辨別與第一通信連接有關(guān)的一個(gè)將來(lái)的幀在時(shí)間上將與所述的第一通信連接外的信令將來(lái)出現(xiàn)的時(shí)刻一致，和-將被辨別的將來(lái)幀規(guī)定為分配給第一通信連接外的信令的測(cè)量和接收用的幀。
本發(fā)明也適用于具有以下特征的基站分系統(tǒng)-用于建立指明第一通信連接外的信令至少一個(gè)將來(lái)出現(xiàn)的時(shí)刻的知識(shí)的裝置，-根據(jù)所述的已建立的知識(shí)，用于辨別與第一通信連接有關(guān)的一個(gè)將來(lái)幀將在時(shí)間上與所述的第一通信連接外的信令一個(gè)將來(lái)出現(xiàn)的時(shí)刻一致的裝置，和-用于將被辨別的將來(lái)幀規(guī)定為分配給第一通信連接外信令的測(cè)量和接收用的幀，并將這樣一種規(guī)定傳送到移動(dòng)終端的裝置。
在現(xiàn)有技術(shù)方案中大量浪費(fèi)的容量是由于在沒(méi)有任何關(guān)于附近其他基站發(fā)送時(shí)間表的知識(shí)的情況下CDMA基站分配時(shí)隙幀給移動(dòng)終端。結(jié)果由于無(wú)用地尋找在某個(gè)測(cè)量間隔期間完全不在空中的FCCH和/或SCH消息，使移動(dòng)終端花費(fèi)相當(dāng)大量的測(cè)量間隔。依據(jù)本發(fā)明，一個(gè)CDMA基站，或者更一般而言，一個(gè)采用基本連續(xù)的傳輸模式的基站，將事先知道，何時(shí)一個(gè)附近的其他基站將發(fā)送這樣一個(gè)移動(dòng)終端應(yīng)該能夠接收的消息。然后該CDMA基站將分配一個(gè)時(shí)隙幀，使其與所談到的消息的已知發(fā)送時(shí)刻一致。
提供一個(gè)基站(或者某個(gè)其他的負(fù)責(zé)時(shí)隙模式分配的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)關(guān)于附近的其他基站發(fā)送時(shí)間表的知識(shí)有幾種方法。在許多情況下，一個(gè)CDMA基站和其他基站將被安裝在相同的地方，所以一條短電纜從一個(gè)設(shè)備機(jī)架到另一個(gè)設(shè)備機(jī)架足夠傳送所要的信息。即使基站相互離開(kāi)較遠(yuǎn)，這樣一種在基站層次上的直接連接也是可能的。另一種實(shí)施方案要求一個(gè)基站控制器或某個(gè)遠(yuǎn)離基站的其他網(wǎng)絡(luò)部件向移動(dòng)交換中心或類似的中心設(shè)施收集描述許多基站的操作的定時(shí)信息并將它傳送到另一個(gè)基站控制器，然后該另一基站控制器將該信息分配到它自己的基站。另一種實(shí)施方案根本不需要明顯的傳送定時(shí)信息一個(gè)CDMA基站可以有它自己的無(wú)線電接收機(jī)，用于連續(xù)地或有規(guī)則地監(jiān)測(cè)附近其他基站的FCCH和SCH傳輸，使它將找出它們的規(guī)則時(shí)間表。
通過(guò)依據(jù)唯一的或接近唯一的分配型式安排對(duì)終端的時(shí)隙模式分配，和通過(guò)保證至少相當(dāng)數(shù)量的分配時(shí)隙幀與來(lái)自附近基站的同時(shí)信令消息一致，一個(gè)CDMA基站將能夠顯著地減少由于使用時(shí)隙模式所消耗的容量數(shù)額。
被考慮為本發(fā)明特征的新的特征具體地描述在所附的權(quán)利要求中。然而，發(fā)明本身，無(wú)論就其結(jié)構(gòu)還是操作方法，與其他的目的和優(yōu)點(diǎn)一道，通過(guò)結(jié)合附圖閱讀以下特定的實(shí)施方案將會(huì)得到最好的理解。
圖1示出某些蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)之間已知的頻率范圍劃分，圖2示出已知類型的時(shí)隙幀，圖3示出依據(jù)本發(fā)明的一種示范性的時(shí)隙幀的定時(shí)，圖4示出本發(fā)明所利用的幀和幀塊持續(xù)時(shí)間的某些臨時(shí)關(guān)系，圖5是一種本發(fā)明采用的信令消息的示范形式，圖6示出應(yīng)用本發(fā)明的某種蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)，圖7示出依據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方案的一種方法。
圖3示出一種狀況，其中一列暫時(shí)連貫的CDMA幀301與兩列暫時(shí)連貫的GSM幀302和303共存。
在GSM幀序列中有某些幀，用斜陰影線指明，包含F(xiàn)CCH消息。同樣，有某些GSM幀，用水平陰影線指明，包含SCH消息。在可能接收GSM幀中被發(fā)送的某個(gè)消息(在此是SCH消息)的時(shí)候?qū)ふ疫@樣的CDMA幀是某個(gè)網(wǎng)絡(luò)部件的任務(wù)。為了便于比較幀發(fā)送時(shí)刻，通過(guò)一個(gè)SCH消息將被發(fā)送的每個(gè)GSM幀已經(jīng)畫了一條垂直線。
從圖3容易看到，在點(diǎn)304，在GSM幀序列302中將有一個(gè)SCH消息發(fā)送，使得實(shí)際消息(處于開(kāi)始狀態(tài)，或GSM幀的第一時(shí)隙；時(shí)隙未被分開(kāi)示出)將與CDMA幀305的近似中點(diǎn)一致。因此將幀305分配為一個(gè)第二類型(見(jiàn)圖2中202)的時(shí)隙幀是適當(dāng)?shù)模沟迷跁r(shí)隙CDMA幀中間的空間周期將與要接收到的SCH消息一致。在點(diǎn)306，在GSM幀序列302中SCH消息發(fā)送將或多或少發(fā)生在CDMA幀307和308之間的幀界線上，所以一種良好的選擇將是分配幀307為第一類型的時(shí)隙幀，幀308為第二類型的時(shí)隙幀，以致它們的組合將組成確認(rèn)的第四類型時(shí)隙幀。類似地，在點(diǎn)309，將是GSM幀序列303中SCH消息發(fā)送，以致如果CDMA幀310被分配為第一類型的時(shí)隙模式幀，它將最可能在幀310末的空間周期期間接收SCH消息發(fā)送。
從圖3我們看到，CDMA基站(或者負(fù)責(zé)時(shí)隙模式分配的某個(gè)其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)-知道在每個(gè)GSM基站所用的51個(gè)幀循環(huán)的起始點(diǎn)，通過(guò)利用已知的幀GSM持續(xù)時(shí)間，和與51個(gè)幀周期有關(guān)的FCCH和SCH發(fā)送已知的發(fā)生時(shí)刻，對(duì)于不同類型的時(shí)隙模式分配，它將能夠指出是良好候選者的那些CDMA幀。應(yīng)該指出，不同的GSM基站對(duì)于它們的幀循環(huán)沒(méi)有公共的時(shí)基，所以為了對(duì)于時(shí)隙幀分配辨認(rèn)所有合適的候選者，CDMA基站或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須分開(kāi)地處理每個(gè)附近的GSM基站。CDMA基站或其他的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以依據(jù)以非同時(shí)方式，在不同連接中分配時(shí)隙幀的已知原則，編制時(shí)隙模式使用的時(shí)間表，并利用已知形式的終端特定的信令，通知所涉及的終端關(guān)于被決定的時(shí)隙幀分配。
對(duì)基站或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來(lái)說(shuō)，分別對(duì)每個(gè)終端指明每個(gè)所分配的時(shí)隙幀，在原則上是可能的。然而，在所需信令的數(shù)量方面，這是不經(jīng)濟(jì)的。一種較有利的可選方案是規(guī)定某種無(wú)論基站或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還是終端都事先知道的許多所分配的時(shí)隙幀的型式，以致它能夠指明有關(guān)相繼的CDMA幀序列的結(jié)構(gòu)的起始點(diǎn)。也可以有許多事先規(guī)定的唯一被識(shí)別的分配型式，使得基站或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將必須對(duì)終端指明，將使用哪種型式和關(guān)于相繼的CDMA幀序列的起始點(diǎn)是什么。
接著我們將描述以上提到的規(guī)定時(shí)隙模式分配型式的一種優(yōu)選的方法。GSM和UMTS的幀周期分析展示，畢竟有某種相互的周期性。以上提到的51個(gè)相繼GSM幀循環(huán)重復(fù)的組被稱為多重幀。如果我們?nèi)?3個(gè)相繼的GSM多重幀，我們得到一個(gè)幀序列，其持續(xù)時(shí)間是準(zhǔn)確的3060毫秒，或者準(zhǔn)確地像306個(gè)相繼UMTS幀的持續(xù)時(shí)間那樣長(zhǎng)。我們可進(jìn)一步指出，26個(gè)相繼的GSM多重幀組成一個(gè)所謂的GSM超級(jí)幀，其持續(xù)時(shí)間是6120毫秒。另一方面，72個(gè)相繼的UMTS幀組成一個(gè)720毫秒的UMTS超級(jí)幀。如果我們?nèi)?7個(gè)相繼的UMTS超級(jí)幀，我們得到一個(gè)UMTS幀序列，其持續(xù)時(shí)間是準(zhǔn)確的12240毫秒，準(zhǔn)確地與兩個(gè)相繼的GSM超級(jí)幀的持續(xù)時(shí)間相同。
圖4示出以上提到的時(shí)間間隔的相互關(guān)系。12240毫秒的周期，一方面可被看成包含兩個(gè)相繼的GSM超級(jí)幀401，每個(gè)超級(jí)幀包含26個(gè)相繼的GSM多重幀402，每個(gè)多重幀包含51個(gè)相繼的GSM幀403。另一方面，12240毫秒的周期可被看成包含17個(gè)相繼的UMTS超級(jí)幀404，每個(gè)超級(jí)幀包含72個(gè)UMTS幀405。
3060毫秒時(shí)間周期的周期性建議用在本發(fā)明非常簡(jiǎn)單的實(shí)施方案中，使基站或其他的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠?qū)σ苿?dòng)終端指明306個(gè)相繼UMTS幀序列以外所希望數(shù)目的UMTS幀。與這些指示一起，基站或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將把被指明的UMTS幀指定為第一，第二或第三類型的時(shí)隙幀。然后移動(dòng)終端可以以準(zhǔn)確的306個(gè)幀的周期重復(fù)地應(yīng)用相應(yīng)型式的時(shí)隙模式幀，并在每個(gè)時(shí)隙幀的空閑周期期間，試圖從某個(gè)附近的GSM基站接收信令消息。
在一種稍微復(fù)雜些的實(shí)施方案中，基站或其他的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將通過(guò)給出它的運(yùn)行數(shù)N(0≤N≤305)和偏置數(shù)n(0≤n≤3)，在一個(gè)306個(gè)相繼的UMTS幀的周期內(nèi)識(shí)別一個(gè)UMTS幀，以致這些數(shù)目在一起從306個(gè)UMTS幀的第n個(gè)相繼的塊識(shí)別第N個(gè)UMTS幀。這種對(duì)于幀識(shí)別的規(guī)定使其能夠從圖4中所示的12240毫秒的時(shí)間周期唯一地識(shí)別任何的UMTS幀，包含這樣一種幀的識(shí)別消息需要9位用于數(shù)字N和2位用于數(shù)字n。
本發(fā)明一種更加多用途的實(shí)施方案將使用9位來(lái)辨別306個(gè)相繼的UMTS幀中一個(gè)UMTS幀，4位表示4個(gè)相繼的306幀塊，一起組成12240毫秒的周期，利用4位在12240ms的4塊周期內(nèi)指明塊重復(fù)的任何組合是可能的，所以，例如值‘0110’告訴移動(dòng)終端，在第2和第3塊中被識(shí)別的UMTS幀將是時(shí)隙(第2和第3位的值是‘1’)，而不是在第1或第4塊中(第1和第4位的值是‘0’)。
在這些實(shí)施方案中，時(shí)隙幀的識(shí)別僅僅是基于306 UMTS幀的塊的重復(fù)，這自然需要確信移動(dòng)終端知道，基站或其他的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備把什么考慮為306幀塊的開(kāi)始，在這些實(shí)施方案中，也使用4倍306 UMTS幀塊的12240ms周期，無(wú)論對(duì)于基站或其他的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還是移動(dòng)終端都必須知道12240ms周期的起始點(diǎn)。了解到幾種現(xiàn)有技術(shù)方法是這樣的，在一個(gè)終端和一個(gè)基站之間共同使用關(guān)于相繼幀的某個(gè)周期的開(kāi)始信息。
圖5示出用于一組在一個(gè)信號(hào)消息中的信息要素的一種有利的形式，利用該消息一個(gè)基站或其他的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以給一個(gè)移動(dòng)終端指明一個(gè)確定的時(shí)隙幀，并供使用。區(qū)501包含UMTS幀或超幀的識(shí)別標(biāo)志，在消息中提到的幀序列將由此開(kāi)始，無(wú)論如何幀和超級(jí)幀將被編號(hào)，所以在區(qū)501中一個(gè)簡(jiǎn)單的號(hào)碼對(duì)識(shí)別一個(gè)幀或超級(jí)幀是足夠的。區(qū)502包含以上提到的9位的數(shù)目N，識(shí)別在一個(gè)306個(gè)相繼的UMTS幀的塊內(nèi)一個(gè)確定的UMTS幀，和區(qū)503包含以上的兩位的數(shù)字n，記下一個(gè)確定的塊偏置，從0到3。區(qū)504包含一個(gè)兩位的數(shù)字，識(shí)別在被識(shí)別的UMTS幀中被應(yīng)用的時(shí)隙模式的類型，和區(qū)505包含一個(gè)標(biāo)識(shí)符對(duì)移動(dòng)終端展示，在被識(shí)別的時(shí)隙UMTS幀的空閑周期期間它應(yīng)該測(cè)量和接收哪一個(gè)GSM載波。在GSM系統(tǒng)內(nèi)，有一個(gè)已知的用于識(shí)別GSM載波的方法，所以在此使用相同的方法是最有利的。
基站或其他的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以將它認(rèn)為必要的圖5中所示的形式的許多消息發(fā)送到移動(dòng)終端。一個(gè)這樣形式的消息在每個(gè)相繼的12240ms的周期中將只分配一個(gè)UMTS幀作為一個(gè)時(shí)隙幀，所以對(duì)總系統(tǒng)容量的影響是最小的。對(duì)移動(dòng)終端的每個(gè)新消息將在每個(gè)相繼的12240ms的周期中分配另一個(gè)時(shí)隙。對(duì)于幾個(gè)同時(shí)分配的需要可能由兩個(gè)不同的原因引起，這些原因中較可能的是這樣的情況，其中基站或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備知道附近有幾個(gè)可能的GSM小區(qū)，移動(dòng)終端可以將它們考慮為適當(dāng)?shù)暮蜻x者供小區(qū)重選或轉(zhuǎn)移。其他的原因是可能有定時(shí)不確定性，連接質(zhì)量問(wèn)題或某些其他的原因，使移動(dòng)終端難以從GSM基站正確地接收和解碼所需的FCCH和/或SCH消息，對(duì)單一的GSM載波的測(cè)量和接收分配更多的時(shí)隙幀將增強(qiáng)成功接收和解碼的概率。
可以成為涉及時(shí)隙模式分配有效性的一個(gè)問(wèn)題是，一個(gè)時(shí)隙模式分配應(yīng)該在多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)有效。解決這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)簡(jiǎn)單方法將是規(guī)定一個(gè)時(shí)隙模式分配將在從圖5中稱為501的起始點(diǎn)起的X幀周期內(nèi)仍然有效，其中X是一個(gè)由系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)制定的正整數(shù)，一種比較精巧的確定分配的暫時(shí)的持續(xù)時(shí)間的方法是規(guī)定責(zé)成已接收到一個(gè)時(shí)隙模式分配的移動(dòng)終端，一旦已成功地完成相應(yīng)的測(cè)量和/或接收，將所得到的結(jié)果報(bào)告給基站或其他的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。然后時(shí)隙模式分配將仍然保持有效直到移動(dòng)終端已經(jīng)報(bào)告結(jié)果為止，這些可選方案可以各種方式組合，例如，分配是有效的，直到報(bào)告已被發(fā)送為止，但決不長(zhǎng)于X幀周期，或者在報(bào)告已被發(fā)送后的另一個(gè)X幀周期內(nèi)，分配將仍是有效的。
圖6示出一種方案，其中第一蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)和第二蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)已被部署在一個(gè)公共的地理區(qū)域。第一蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)可以認(rèn)為是UMTS/UTRA系統(tǒng)，第二蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)可以認(rèn)為是GSM系統(tǒng)。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，只示出非常有限數(shù)量的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)部件。第一蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)包括第一基站601，第一基站控制器602，和第一移動(dòng)交換中心603。相應(yīng)地，第二蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)包括第二基站604，第二基站控制器605和第二移動(dòng)交換中心606。也可能一個(gè)第三代的無(wú)線電接入系統(tǒng)(包括許多基站和至少一個(gè)基站控制器或一個(gè)類似的集中的控制設(shè)備)和另一個(gè)第二代的系統(tǒng)共同使用公共的交換設(shè)施，也就是，被連到一個(gè)單一的移動(dòng)交換中心。無(wú)論如何，在蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)之間將有一個(gè)通信連接；在圖6中，這被表示為移動(dòng)交換中心之間的一種電纜連接。
一個(gè)移動(dòng)終端607與第一基站601有一個(gè)有效的CDMA通信連接。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方案中，我們將假定，第一蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)的基站負(fù)責(zé)完成時(shí)隙模式分配。為了實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，第一基站601必須擁有關(guān)于幀定時(shí)和由第二基站604使用的51幀多重幀(和最終也是26多重幀的超級(jí)幀)的知識(shí)。圖6示出提供第一基站這種知識(shí)的幾何可選的方法。第一方案是從第二基站到第一基站的一種直接連接601，通過(guò)這種連接，第二基站將給出鐘脈沖或唯一地描述幀，多重幀和超級(jí)幀定時(shí)的某種其他信息。第二方案是，在基站控制器水平上，兩個(gè)蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)之間有一種連接611。然后第二基站控制器將收集描述在它的命令下操作的所有這些基站的定時(shí)信息，并將它發(fā)送到第一基站控制器用于分配給在它的命令下操作的各個(gè)基站。第三方案是在移動(dòng)交換中心的水平上建立一種類似的連接612。
第四方案是每個(gè)蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)包括一個(gè)公共鐘613或614，用于同步系統(tǒng)內(nèi)的所有幀，多重幀和超級(jí)幀定時(shí)，兩個(gè)系統(tǒng)的公共鐘有一個(gè)用于在其間交換同步信息的連接615。第五方案是第一基站601在其配置上有一個(gè)無(wú)線電接收機(jī)616，利用它可以搜索，接收和解碼來(lái)自附近的第二代基站的所有FCCH和SCH傳輸。無(wú)線電接收機(jī)616可以設(shè)置在與第一基站相同的位置上或者可被放在其他某處。用這種方法第一基站將是完全獨(dú)立于任何外部的同步命令，這是有利的，因?yàn)樗菇⑿碌幕竞偷谌幕痉窒到y(tǒng)變得容易些。
用于提供第一基站必要的定時(shí)信息的第六方案是，第一基站保持一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，其中存儲(chǔ)已執(zhí)行的時(shí)隙幀分配和相應(yīng)的來(lái)自移動(dòng)終端607的結(jié)果報(bào)告。在比較短的操作周期以后，在數(shù)據(jù)庫(kù)中將容易看到某些趨勢(shì)某些時(shí)隙幀分配將產(chǎn)生指明成功接收的報(bào)告，而某些其他的分配將得不到任何有用的結(jié)果。通過(guò)將成功的分配集中，第一基站將能夠得出關(guān)于附近的第二代基站的幀，多重幀和超級(jí)幀定時(shí)的結(jié)論。
第七方案是利用某些當(dāng)前的和/或?qū)?lái)的多模式移動(dòng)終端的容量，比較不同蜂窩系統(tǒng)的時(shí)基，這樣一種移動(dòng)終端607可以既從第二代又從第三代基站接收足夠的信令消息，并以近似以下的內(nèi)容發(fā)送消息到第三代基站“在附近的第二代基站X上公共信道傳送的定時(shí)是這樣的，它的FCCH發(fā)送與來(lái)自你處的某個(gè)UMTS幀的下一次準(zhǔn)確符合將是在號(hào)碼YYY的UMTS幀中”。在此X是第二代基站的一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符，YYY是某個(gè)將來(lái)的UMTS幀的一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符。自然，對(duì)于消息的許多其他的闡述形式是可能的，只要它指明第二和第三代蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)的定時(shí)關(guān)系。
以上提出的許多方案不是相互排斥的。本發(fā)明也允許用于提供第一基站必要的定時(shí)信息的其他方法。
我們將通過(guò)提供一種參考圖7依據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方案來(lái)結(jié)束。在以下的描述中我們將繼續(xù)假定，一個(gè)基站負(fù)責(zé)時(shí)隙模式分配；描述容易被一般化包括任意的網(wǎng)絡(luò)部件。本方法的第一階段701是一個(gè)UMTS基站用種種方法獲得關(guān)于至少一個(gè)附近的第二代基站的幀，多重幀和超級(jí)幀定時(shí)信息的階段。在第二階段702，基站產(chǎn)生某種終端特定的時(shí)間表，由適合于時(shí)隙模式分配的這樣一些UMTS幀組成；UMTS幀的適用性容易由以上參考圖3的一種方法推斷得到?；旧嫌袃煞N可選的方法實(shí)現(xiàn)階段702或者是基站事先產(chǎn)生終端特定的時(shí)間表“庫(kù)”，以致當(dāng)某種時(shí)隙模式分配需要完成時(shí)，只從該庫(kù)中選取一個(gè)適當(dāng)?shù)囊郧爱a(chǎn)生過(guò)的時(shí)間表，或者是基站只根據(jù)需要產(chǎn)生新的終端特定的時(shí)隙模式分配時(shí)間表，也就是作為對(duì)于某個(gè)移動(dòng)終端為了在基站的小區(qū)中操作將自己注冊(cè)的一個(gè)響應(yīng)。
無(wú)論如何，在階段702產(chǎn)生新的終端特定的時(shí)隙模式分配時(shí)間表將有利地遵循某些規(guī)則-至少要分配用于時(shí)隙模式的大部分幀必須在時(shí)間上與來(lái)自其他基站的FCCH和/或SCH消息已知的發(fā)送時(shí)刻一致，-如果可得到的描述幀，多重幀和超級(jí)幀定時(shí)信息是準(zhǔn)確已知的，優(yōu)先第二類型但也可以第一和第三類型的各個(gè)時(shí)隙幀可被分配；如果已知的定時(shí)信息不準(zhǔn)確或者根本不知道定時(shí)信息的準(zhǔn)確度，第一和第三類型的時(shí)隙幀應(yīng)該被成對(duì)分配，使得將有較長(zhǎng)的空閑周期可用，和-如果附近有幾個(gè)頻段或甚至不同蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)的基站，時(shí)隙模式分配時(shí)間表應(yīng)該考慮終端與不同基站通信的能力；例如，一個(gè)終端可與900MHz的GSM基站通信，不能夠與1800MHz的GSM 1800基站通信，當(dāng)有來(lái)自附近的GSM 1800基站的FCCH或SCH傳送時(shí)，對(duì)于這些情況分配時(shí)隙幀是沒(méi)有用的。
在階段703，基站將所產(chǎn)生的時(shí)隙幀分配時(shí)間表傳送到移動(dòng)終端。通信可采取以上參考圖5所描述的類型的一種或幾種消息。換句話說(shuō)，時(shí)間表可以由一種或多種(可循環(huán)重復(fù)的)時(shí)隙幀分配組成。在階段704，移動(dòng)終端依據(jù)給定的時(shí)間表執(zhí)行測(cè)量和信令接收，在階段705，它將把相應(yīng)的結(jié)果報(bào)告給基站。本發(fā)明并不限制基站可能使用所報(bào)告的結(jié)果的用途，階段706表示隨意數(shù)目的重復(fù)分配，測(cè)量和報(bào)告周期。在階段707，通過(guò)移動(dòng)終端被斷開(kāi)或者執(zhí)行轉(zhuǎn)移到另一個(gè)基站的小區(qū)結(jié)束操作。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員是清楚的，雖然GSM和UMTS分別作為示范性的第二代和第三代的蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)在以上作了描述，本發(fā)明可適用于所有這樣的情況，其中存在從采用基本上連續(xù)的傳輸模式的小區(qū)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)小區(qū)的可能性，和這樣一種轉(zhuǎn)移應(yīng)該通過(guò)依據(jù)來(lái)自其他基站的某個(gè)時(shí)間表事先接收信令消息來(lái)進(jìn)行。
權(quán)利要求
1．一種用于規(guī)定與某種第一通信連接(301)有關(guān)的和為測(cè)量與接收蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)中所述的第一通信連接外的信令(302,303)所分配的幀的定時(shí)的方法，其中-與通信連接有關(guān)的傳輸是基本上連續(xù)的并由相繼的幀組成和-測(cè)量和接收一個(gè)通信連接外的信令需要中斷與通信連接有關(guān)的其他連續(xù)傳輸，其特征在于它包括以下步驟-建立(701)指明第一通信連接外的信令至少一個(gè)將來(lái)出現(xiàn)時(shí)刻的知識(shí)，-根據(jù)所述的已建立的知識(shí)，識(shí)別(702)與第一通信連接有關(guān)的將來(lái)幀(305,307,308,310)，該幀將在時(shí)間上(304,306,309)與第一通信連接外的信令所述的將來(lái)的出現(xiàn)時(shí)刻一致和-將被識(shí)別的將來(lái)幀規(guī)定為一個(gè)為測(cè)量和接收第一通信連接外的信令所分配的幀。
2．依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于它包括以下步驟-建立指明第一通信連接外的信令有規(guī)則的將來(lái)出現(xiàn)時(shí)刻的知識(shí)，-與第一通信連接有關(guān)的將來(lái)幀和-重復(fù)循環(huán)以致被識(shí)別的幀和整數(shù)數(shù)目的重復(fù)周期以后出現(xiàn)的它的一個(gè)確定數(shù)目的重復(fù)將在時(shí)間上與第一通信連接外的信令將來(lái)的出現(xiàn)一致和-規(guī)定被識(shí)別的將來(lái)幀和所述的它的確定數(shù)目的重復(fù)作為為測(cè)量和接收第一通信連接外的信令所分配的幀。
3．依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于它包括以下步驟-建立指明第一通信連接外的信令有規(guī)則的將來(lái)出現(xiàn)時(shí)刻的知識(shí)，-根據(jù)所述的已建立的知識(shí)，識(shí)別，-與第一通信連接有關(guān)的將來(lái)幀和-重復(fù)循環(huán)以致被識(shí)別的幀和整數(shù)數(shù)目的重復(fù)周期以后出現(xiàn)的它的一個(gè)確定數(shù)目的重復(fù)將在時(shí)間上與第一通信連接外的信令將來(lái)的出現(xiàn)一致，-確定與第一通信連接有關(guān)的一個(gè)確定的幀分配最大持續(xù)時(shí)間和-規(guī)定被識(shí)別的將來(lái)幀和不超過(guò)所述的幀分配最大持續(xù)時(shí)間，這樣一個(gè)數(shù)目的重復(fù)作為為測(cè)量和接收第一通信連接外的信令所分配的幀。
4．依據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于所述的幀分配最大持續(xù)時(shí)間被確定為在整數(shù)數(shù)目的重復(fù)周期以后出現(xiàn)的被識(shí)別幀的最大數(shù)目的重復(fù)。
5．依據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于它另外包括要求一個(gè)設(shè)備執(zhí)行測(cè)量和接收所述的第一通信連接外的信令以報(bào)告這樣的測(cè)量和接收的結(jié)果(705)的步驟，由此所述的幀分配的最大持續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)于直到報(bào)告結(jié)果將發(fā)生的時(shí)間。
6．依據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于它另外包括要求一個(gè)設(shè)備執(zhí)行測(cè)量和接收所述的第一通信連接外的信令以報(bào)告這樣的測(cè)量和接收的結(jié)果(705)的步驟。由此所述的幀分配的最大持續(xù)時(shí)間被確定為在報(bào)告結(jié)果發(fā)生后的整數(shù)數(shù)目的重復(fù)周期以后出現(xiàn)的被識(shí)別幀的最大重復(fù)數(shù)目。
7．依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于它對(duì)應(yīng)于規(guī)定與第一蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)的第一基站(601)和一個(gè)移動(dòng)終端(607)之間的一個(gè)確定的第一通信連接有關(guān)的幀定時(shí)，所述的幀被分配用于測(cè)量和接收來(lái)自第二蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)的第二基站(604)的信令，由此建立指明第一通信連接外的信令至少一個(gè)將來(lái)出現(xiàn)時(shí)刻的知識(shí)的步驟包括以下分步驟-建立關(guān)于來(lái)自所述的第二基站的信令定時(shí)的知識(shí)和-提供所述的第一基站已建立的有關(guān)來(lái)自所述的第二基站的信令定時(shí)知識(shí)。
8．依據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于提供所述的第一基站已建立的有關(guān)來(lái)自所述的第二基站的信令定時(shí)的知識(shí)的分步驟對(duì)應(yīng)于在第一和第二基站之間建立直接的通信連接(610)。
9．依據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于所述的直接通信連接是在兩個(gè)基站上被配置的有線連接，用以傳送關(guān)于來(lái)自所述的第二基站的信令定時(shí)的信息。
10．依據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于所述的直接的通信連接是一種無(wú)線電連接，其中連到第一基站的無(wú)線電接收機(jī)(616)接收由所述的第二基站發(fā)送的信令。
11．依據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于提供所述的第一基站已建立的關(guān)于來(lái)自所述的第二基站的信令定時(shí)的知識(shí)的分步驟對(duì)應(yīng)于通過(guò)第一和第二蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)的其他部件(602,603,605,606)，在第一和第二基站之間建立通信連接(611,612)。
12．依據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于提供所述的第一基站已建立的關(guān)于來(lái)自所述的第二基站的信令定時(shí)的知識(shí)的分步驟對(duì)應(yīng)于為來(lái)自所述的第二蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)的信令建立公共的時(shí)基(614)并將第一蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)的操作與所述的公共時(shí)基同步(613)。
13．依據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于提供所述的第一基站已建立的關(guān)于來(lái)自所述的第二基站的信令定時(shí)的知識(shí)的分步驟對(duì)應(yīng)于在第一基站接收來(lái)自許多移動(dòng)終端的報(bào)告，所述的報(bào)告指明來(lái)自所述的第二基站的信令定時(shí)。
14．依據(jù)權(quán)利要求13的方法，其特征在于通過(guò)在為測(cè)量和接收所述的第一通信連接外的信令以前所分配的幀期間，指明對(duì)來(lái)自所述的第二基站的信令或者成功的或者不成功的接收，所述的報(bào)告間接地指明來(lái)自所述的第二基站的信令定時(shí)。
15．依據(jù)權(quán)利要求13的方法，其特征在于所述的報(bào)告通過(guò)指明信令和與第一通信連接有關(guān)的幀的關(guān)系，直接指明來(lái)自所述的第二基站的信令定時(shí)。
16．蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部件，包括用于指明某些幀-與一個(gè)基本連續(xù)的，由一個(gè)基站(601)和一個(gè)移動(dòng)終端(607)之間的相繼的幀組成的第一通信連接有關(guān)的-作為為測(cè)量和接收所述的第一通信連接外的信令所分配的幀的裝置，其特征在于還包括-用于建立知識(shí)的裝置(616)，指明第一通信連接外的信令至少一個(gè)將來(lái)出現(xiàn)的時(shí)刻，-用于識(shí)別的裝置，根據(jù)所述的已建立的知識(shí)，識(shí)別一個(gè)與第一通信連接有關(guān)的將來(lái)幀，該幀將在時(shí)間上與第一通信連接外的信令所述的將來(lái)出現(xiàn)時(shí)刻一致，和-用于規(guī)定的裝置，將被識(shí)別的將來(lái)幀規(guī)定為為測(cè)量和接收第一通信連接外信令所分配的幀，并將這樣的一種規(guī)定傳送到移動(dòng)終端。
17．依據(jù)權(quán)利要求16的基站，其特征在于為了建立指明第一通信連接外的信令至少一個(gè)將來(lái)的出現(xiàn)時(shí)刻的知識(shí)，它包括一個(gè)到另一個(gè)蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)的基站(604)的有線連接(610)。
18．依據(jù)權(quán)利要求16的基站，其特征在于為了建立指明第一通信連接外的信令至少一個(gè)將來(lái)的出現(xiàn)時(shí)刻的知識(shí)，它包括一個(gè)無(wú)線電接收機(jī)(616)，用于接收由另一個(gè)蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)的基站(604)發(fā)送的信令。
全文摘要
在一種蜂窩系統(tǒng)中規(guī)定與確定的第一通信連接(301)有關(guān)的并為測(cè)量和接收所述的第一通信連接外的信令(302,303)所分配的幀的定時(shí)。與通信連接有關(guān)的傳輸是基本上連續(xù)的和由相繼的幀組成。測(cè)量和接收通信連接外的信令需要中斷與通信連接有關(guān)的其他連續(xù)傳輸。依據(jù)本發(fā)明,在此建立(701)指明第一通信連接外的信令至少一個(gè)將來(lái)出現(xiàn)時(shí)刻的知識(shí)。根據(jù)所述的已建立的知識(shí),進(jìn)一步識(shí)別(702),與第一通信連接有關(guān)的一個(gè)將來(lái)幀(305,307,308,310),該幀將在時(shí)間上(304,306,309)與第一通信連接外的信令所述的將來(lái)出現(xiàn)時(shí)刻一致。將被識(shí)別的將來(lái)幀規(guī)定為為測(cè)量和接收第一通信連接外的信令所分配的一個(gè)幀。
文檔編號(hào)H04Q7/22GK1325604SQ99813100
公開(kāi)日2001年12月5日 申請(qǐng)日期1999年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月9日
發(fā)明者O·萊蒂寧, A·托斯卡拉 申請(qǐng)人:諾基亞移動(dòng)電話有限公司