在移動通信系統中觸發頻率間測量的用戶臺、網絡控制裝置和方法

2023-05-15 03:52:56 1

專利名稱：在移動通信系統中觸發頻率間測量的用戶臺、網絡控制裝置和方法
技術領域：
本發明涉及一種用戶臺、一種網絡控制裝置和一種方法，用於在移動通信系統中觸發頻率間測量。本發明還涉及採用這種用戶臺、這種網絡控制裝置和這種方法的移動通信系統。
如同下面將更加詳細說明的一樣，在移動通信系統中對用戶臺和基站之間連接(通信連接或者信號連接)上的發射情況進行監視，並且檢測頻率間或者系統間的切換需要，例如發射狀況變化的時候。檢測到需要進行頻率間或者是系統間切換的時候，產生一個頻率間測量觸發信號，說明需要進行頻率間或者是系統間切換，並且在當前所有頻率以外的頻率上開始頻率間測量。響應這個觸發信號，在一個或者多個不同的頻率上進行頻率間測量，如果發現合適的新頻率，就進行頻率間或者是系統間的切換。以後用「切換」這個術語表示頻率間切換或者是系統間切換，即使沒有明確地說明。
在基站和用戶臺之間建立連接的時候，即使跟處於工作狀態的用戶臺只有一條信令連接，在這條連接上總是會有一些數據在發射，沒有發射任何數據的時候用戶臺和網絡必須進行頻率間測量，否則這條連接上傳遞的數據就會丟失。另外一個重要之處是網絡應當在什麼時候如何產生頻率間測量觸發信號，來啟動頻率間測量。但是應當指出，頻率間測量本身總是在用戶單元中根據頻率間測量觸發信號進行的。
本發明針對的是應當將哪個條件用於產生觸發信號，觸發這些頻率間測量的問題。
以後將頻率間縮寫為「IF」。
背景技術：
關於在移動通信系統中觸發IF測量的傳統方法，

圖1畫出了一個電信系統TELE，它至少包括兩個不同的移動通信系統T1、T2。用戶臺，例如能夠在第一個移動通信系統T1中工作的移動臺MS，也能在第二個移動通信系統T2中工作。在每個移動通信系統T1、T2中，移動臺MS可以在不同的小區S1、S2、S3、S1』、S3』和C1～C6內移動。由於切換標準不同，移動臺MS可能在同一個系統中進行頻率間切換，也可能進行系統間切換。應當指出，本發明同樣能夠用於觸發同一個系統中的頻率間切換和/或系統間切換，圖1中只畫出了兩個移動通信系統T1、T2作為一個實例，這兩種切換程序都可能在其中發生。
作為第一個移動通信系統T1的一個實例，圖1畫出了一個WCDMA(寬帶碼分多址)或者CDMA(碼分多址)通信系統，它包括一個網絡控制裝置RNC(無線電網絡控制器)、至少一個基站RBS、RBS』(在WCDMA中叫做無線電基站)、至少一個用戶臺MS(移動臺)以及(有可能)多個重疊的小區S1、S2、S3、S1』、S3』。
第二個移動通信系統T2的一個實例是一個GSM(全球移動通信系統)、PDC(個人數字蜂窩)和D-AMPS(數字高級移動個人業務)標準通信系統。
在圖1中示出了第二個移動通信系統T2的一個GSM系統實例。但是應該明白本發明在原理上可以用於任意類型的數字行動電話系統，並不局限於前面提到的系統。圖1所示的GSM系統包括基站控制器BSC、至少一個移動交換中心MSC和信關移動交換中心GMSC的傳統單元。移動臺MS由移動臺MS能夠在其中到處移動的小區C1～C6中的多個基站BTS提供服務。
圖1中WCDMA系統的網絡控制裝置RNC通過一個UMSC單元跟GSM系統的信關移動交換中心GMSC連接。
根據第一個和第二個移動通信系統T1、T2的地理布局情況，第一個移動通信系統T1的小區S1、S2、S3、S1』、S3』也可以部分或者全部跟第二個移動通信系統T2的小區C1～C6重疊。當然，如果移動通信MS要進行系統間切換，移動臺MS就能夠按照第一個和第二個移動通信系統的規範工作。
在圖1所示電信系統中進行頻率間或者系統間切換的一個原因是覆蓋因素。這是因為第一個通信系統和所有其它系統都不能夠完全覆蓋所有地理區域，例如UMTS中的熱點。此外，移動通信系統中的一些小區可以工作在不能用於相鄰小區的頻率上。因此，通過讓移動臺MS或者是網絡控制裝置RNC進行頻率間切換或者是系統間切換，移動臺MS將能夠被用於更大的區域中而不會使通信出現中斷。
進行切換的另一個原因可以是容量因素。移動通信系統或者是其它移動通信系統時不時會非常擁擠，因此可能需要進行系統間切換。同樣，移動臺MS可能已經在某個頻率上建立了連接，它需要使用另外一個頻率。這另外一個頻率可以在同一個小區內，或者在另外一個小區內，這兩者都叫做頻率間切換。如圖1所示，頻率間切換(頻率間切換/或者系統間切換必不可少的)總是由移動臺MS中的頻率間測量裝置IFMM進行。
網絡控制裝置RNC有一個尋呼標誌發送裝置PFSM，用於在用戶臺MS和網絡之間已經建立起一條信令通信鏈路的時候將一個尋呼標誌發送給移動臺MS。例如，當移動臺MS已經打開，並且已經在這個網絡中註冊的時候，用戶臺就處於已經註冊的非活動模式。等待工作狀態SOM指的是用戶臺處於這樣一個非活動模式。在這種非活動模式中，用戶臺MS在收到網絡控制裝置RNC尋呼標誌PF的時候被激活，也就是在呼叫正在等待這個用戶臺SS並且要跟這個用戶臺MS建立通信連接的時候被激活。
圖2示出了要建立信令連接或者是通信連接的時候在移動通信系統中進行頻率間或者是系統間切換的一種方法的一個總流程圖。在步驟ST11中，網絡控制裝置RNC或者移動臺MS中的切換裝置HORM監視網絡的容量/覆蓋性能。在步驟ST12中，切換裝置HORM判斷按照步驟ST11確定的判據從原理上判斷是否需要進行切換。如果是這樣(步驟ST12中的「Y」)，就在步驟ST13中觸發移動臺進行頻率間測量。具體而言，在步驟ST13中由切換裝置HORM輸出一個IF測量觸發信號IFTS。如圖1所示，在步驟ST13中，這個IF測量裝置IFMM可以用移動評估的切換觸發信號IFTS或者是網絡評估的切換觸發信號IFTS進行觸發。
需要進行頻率間切換的時候為了快速可靠地進行，最好是在網絡控制裝置RNC和/或移動臺MS輸出可靠的觸發信號IFTS。當然為了提供良好的觸發程序，沒有單獨一個觸發條件需要在步驟ST11中加以監視，並且會最終觸發移動臺MS對其它頻率或者系統進行IF測量。在步驟ST11中通常要監視一對狀態，並且必須在步驟ST13將觸發信號輸出。這樣的條件可以例如包括下行鏈路(網絡到用戶臺)連接或者是上行鏈路(用戶臺到網絡)連接上一個特別高的輸出功率和/或小區非常擁擠。如果例如網絡通過測量上行鏈路幹擾檢測到小區非常擁擠，它就會嘗試觸發IF測量，從而切換到一個不同的小區或者是一個不同的系統中去。同樣，如果發射狀況變壞，就觸發移動臺MS不斷地提高它的輸出功率，因此很高的輸出功率也說明需要進行IF測量和切換。
現有技術參考文獻TS 25 231 V0.3.0，技術規範第三代合作計劃(3GPP)；技術規範組(TSG)，無線電接入網絡(RAN)；工作組1(WG1)；IS 95標準中的物理層測量，1999年6月(以後叫做參考文獻[1])，在第3.、4.、5.1.2章描述了多個傳統的測量觸發判據。在文獻[1]描述的移動通信系統中，網絡切換裝置HORM和用戶臺切換裝置HORM都監視無線電鏈路(RL)的性能，並且能夠請求進行切換。例如，網絡切換裝置HORM用用戶臺MS的測量報告監視下行鏈路。網絡切換裝置HORM也要監視通信負荷。如上所述，移動臺MS評估的切換叫做移動評估的切換，縮寫為MEHO。網絡評估的切換叫做網絡評估切換，縮寫為NEHO。如圖1所示，由於移動臺MS和網絡控制裝置RNC都包括一個切換HORM，每一個都能夠按照監視的觸發條件啟動切換。在現有技術中步驟ST11裡監視過程中的四個基本判據是「基站通信超負荷」狀態、「距離超限」狀態、「導頻信號強度低於預定門限」狀態和「功率超限」狀態，就象下面將說明，前面提到的文獻[1]所描述的一樣。
首先，考慮到「基站超負荷」狀態，網絡切換裝置HORM通過移動通信系統T1中的所有基站BS監視負荷，判斷是否需要進行切換，並且輸出IF測量信號IFTS，以便平衡所有基站之間的負荷，提高通信效率。例如，無論什麼時候基站的負荷超過預定負荷門限的時候，網絡切換裝置都要在步驟ST13輸出觸發信號。
其次，考慮「距離超限」狀態，用戶切換裝置和/或網絡切換裝置HOM被用來在監視基站BS和用戶臺MS之間距離的基礎之上確定是否需要切換。有關基站和用戶臺之間的距離可以用一種同步系統來確定。因此，無論什麼時候測量到的距離超過預定距離時都要在步驟ST13中輸出觸發信號IFTS。
第三，關於「導頻信號強度低於預定門限」這個狀態，用戶切換裝置和/或網絡切換裝置被用來在監視被測導頻信號強度低於預定門限的基礎之上確定是否需要切換。如圖3-1和4-1所示，在現代移動通信系統中，基站RBS和用戶臺MS之間的數據發射是通過發射數據幀FR來完成的，發射幀FR包括一個控制部分CP和一個數據部分DP。對於CDMA幀(圖3-1)和GSM(圖4-1)中的TDMA幀來說這一點是對的。控制部分CP至少包括導頻碼元PS，最好還包括其它控制碼元CS。例如，每個基站BS都可以在同一個頻率上發射不變功率的一個導頻信號PS。用戶臺MS可以監視收到的導頻信號的接收功率電平，因而能夠估計基站BS和用戶臺MS之間連接上的功率損耗。利用導頻信號強度估計路徑損耗，用戶切換裝置HORM在步驟ST13中輸出觸發信號IFTS，如果路徑損耗大於預定路徑損耗門限。
第四，關於「功率超限」這個狀態，用戶切換裝置和/或網絡切換裝置被用來在監視用戶功率調整模塊PAM(在圖1中在移動臺MS中說明)不能夠根據基站BS的提高功率命令進一步提高它通信連接CC的上行鏈路功率的基礎之上判斷是否需要切換。
圖5a～d說明在基站(一般叫做節點「B」)RBS和用戶臺MS之間交換包括多個時隙TS1...TS15的幀FR的時候，發射功率的這種調整。基站(節點「B」)RBS中的功率調整模塊PAM表示功率的一個上限Pup、一個下限PDWN和一個偏移值Poff。功率偏移值Poff被用於跟一個慢功率控制進行連接，上限值和下限值Pup、PDWN被用於節點B的快速功率控制。
圖5b所示的慢速功率控制和快速功率控制是按照圖5c的流程圖實現的。步驟P1、P2跟RNC一側或者是MS一側進行的慢速功率控制(外部控制環)有關。在步驟P1中，測量幀差錯率FER(或者是塊差錯率BLER)，在步驟P2中將被測FER(或者BLER)跟一個FER目標值(或者是一個BLER目標值)進行比較。在步驟P8中，獲得一個新的信號幹擾比目標值。如圖5d所示，在delta_SIR_target值(dB)和被測FER值的對數之間存在一種已知(仿真出來的)關係。在兩個門限值UL_delta_SIR_2和UL_delta_SIR_1之間有一個預先確定的「工作區」。這個關係是已知的，或者是事先做過仿真的。如圖5d所示，按照被測值log(被測FER)，讀出一個值delta_SIR_target*。按照以下等式計算一個新的SIR_target值SIR_targetSIR_target＝SIR_target+delta_SIR_target*這樣，外部環或者是慢速功率控制將在步驟P8中產生新的SIR_target值，不管是什麼時候執行步驟P1、P2。新的SIR_target值被隨後用於節點B一側或者MS一側執行的快速功率控制(內部環)。
在步驟P5中測量每個時隙的SIR(信噪比)，在步驟P4中將被測SIR值跟步驟P8中獲得的(當前)SIR目標值進行比較。如果被測SIR值大於當前SIR目標值，就向移動臺MS/網絡發送一個降低命令，也就是在步驟P7中將發射功率控制參數TPC設置成TPC＝「00」。當步驟P4中發現被測SIR值小於(當前)SIR目標值的時候，就在步驟P6中通過將發射功率控制參數TPC設置成TPC＝「11」將一個上升命令發送給移動臺MS/網絡。
如圖5b所示，慢速功率控制和快速功率控制使得下行鏈路DL上的功率Pout被按照階躍方式加以調整。由於慢速功率控制在步驟P1、P2中為每一幀(或者塊)計算幀差錯率FER(或者塊差錯率BLER)，獲得新的SIR目標值的速度跟步驟P5、P4、P6、P7中為每個時隙獲得快速功率控制相比要慢一些。
在功率調整過程中還要用到偏移值Poff和上下限值Pup、PDWN。例如，當輸出功率Pout超過上限Pup的時候，就略微增大偏移值Poff，當功率小於下限PDWN的時候，就略微減小偏移值Poff。一步一步地調整功率總是在功率範圍PDWN和Pup之間進行。由於Poff、Pup和PDWN這些值只是用於觸發軟切換，因此對於本發明它們沒有任何其它意義，省去了對它的進一步描述。
如上所述，在第四個狀態「功率超限」中，節點B(基站BS)命令用戶臺MS提高它的功率，如果節點B中的功率調整模塊PAM發現沒有能夠按照功率增大命令TCP提高功率，網絡切換裝置HORM就可以通過發出IF觸發信號來請求進行測量。
上面描述的四種不同狀態有幾個明顯的缺點，描述的四種狀態中有一些甚至不能夠在未來的寬帶碼分多址系統(WCDMA)使用。
雖然文獻[1]涉及到了IS-95標準，描述了一種同步CDMA系統，文獻[2]TS 25.201 V2.1.0，第三代合作計劃(3GPP)；技術規範組(TSG)；無線電接入網絡(RAN；工作組1(WG1)；物理層一般描述，1999年6月，描述了一種非同步WCDMA系統，特別是其中使用的多址。在文獻[1]描述的那種同步系統中，基站BS或者是用戶臺MS仍然能夠估計它們(第二個觸發條件)之間的距離。能夠這樣做是因為導頻信道和所有信道的碼片速率都跟一個精確的系統時鐘同步(鎖定)。在文獻[1]中這是通過使用全球定位系統(GPS)來做到的。但是由於基站BS跟用戶臺MS之間的多徑傳播延遲和遮蔽，估計出來的距離可能是錯誤的。因此，第二個條件「距離超限」可能不非常準確。
在狀態3「導頻信號強度低於預定門限」中，用戶臺MS必須為觸發IF測量從而觸發切換進行測量。對導頻信號強度的這些連續測量會顯著地縮短用戶臺電池的壽命，因為用戶臺MS必須在一個預定測量時間內對導頻信道進行平均過濾。在所有情形下都應該避免電池壽命下降，因為已經有許多測量必須由用戶臺來完成，例如發出IF測量觸發信號IFTS的時候其它頻率上的IF測量。此外，用戶臺MS必須用某種形式通過到基站RBS(節點B)和網絡控制裝置RNS的空中接口報告導頻信號強度測量結果，這樣會進一步增大上行鏈路UL上的幹擾電平和網絡中的信令負擔。因此，跟第三個條件「導頻信號強度低於預定門限」一起使用的時候，按照第一個條件「基站通信負荷」進行的負荷估計會因為網絡空中接口中增大了的信令而導致出現更多的信令。
因此，現有技術觸發機制的主要缺點是一些條件不能夠用於同步或者是非同步系統，因為會縮短電池壽命，增加上行鏈路UL上的幹擾電平和網絡中的信令負荷。本發明針對的就是這些問題。
回到圖2，響應IF測量觸發信號IFTS(由用戶切換裝置HORM或者是網絡切換裝置HORM產生)，用戶臺在步驟ST21中以給定的時間間隔進行IF測量。如上所述，為了快速和可靠地進行頻率間切換，最好是讓用戶臺MS在不同的頻率上進行信號質量測量，例如在一個目標小區或者在一個不同的系統裡進行，並且將這些報告給網絡控制裝置RNC，從而使網絡控制裝置RNC能夠將它的切換決定，也就是要將用戶臺MS切換到哪個小區去，建立在這些信號質量測量報告的基礎之上。如上所述，用戶臺MS中進行的IF測量不是一項無關緊要的工作。例如，在CDMA和FDMA系統中，用戶臺的接收機一般都忙於在當前頻率上接收信息，因而在這些系統中必須以某種方式產生一些測量時間以便進行頻率間測量而不會丟失大量數據。下面將參考圖3-1、3-2、4-1、4-2和圖6確定進行現場測量的時間間隔的傳統方法。
如同上面已經參考圖3-1所描述的一樣，在CDMA通信系統中，通過交換包括多個時隙TS1...TS15的數據幀FR來進行數據通信。每個時隙都有一個控制部分CP和一個數據部分DP。如同前面提到的文獻[2]和圖3-2中的步驟ST21』以及圖3-1所描述的一樣，也能夠用壓縮模式進行數據發射(也叫做劃分了時隙的模式)，以便為IF測量騰出一些時間。為了這一目的，網絡控制裝置RNC包括一個壓縮模式設置裝置CMSM，其中數據部分DP中包括的數據是壓縮了的，也就是集中在這一幀的一個較小部分，從而出現一個空閒時間部分ITP。用戶臺MS有一個壓縮模式確定裝置CMDM，它能夠通過網絡控制裝置RNC的壓縮模式設置裝置CMSM發送的信令或者某些信息確定也就是認識到處於發射的壓縮模式。如果檢測到這樣的壓縮模式，用戶臺MS就進入壓縮工作模式，在圖3-2裡步驟ST21」中的空閒時間IT內進行IF測量。
在CDMA系統中，這樣集中信息是通過降低處理增益G＝碼片/信息比特＝1/SF來做到的，例如通過降低擴頻係數SF來做到的。實現信息集中的另外一種可能是改變信息編碼方案，例如從r＝1/3改變成r＝1/2。由於處於壓縮工作模式，產生一個時間間隔IT，其中用戶臺MS中的IF測量裝置IFMM能夠進行IF測量。
圖4-1和步驟SC21」』和ST21」」說明了提供能夠進行現場測量的時間間隔的另外一種方法。在GSM系統中，指定有多個TDMA時隙TS1...TS-M的一幀的一個具體時隙FMS，在FMP部分進行現場測量。也就是說，在GSM系統中，給出一個預定現場測量時隙，在這個時隙中不從網絡控制裝置或者基站發射機向用戶臺MS發射任何數據。
在參考文獻[1]中描述了應該進行系統間切換的情況下提供空閒時間間隔的另外一種方法。在這種情況下，如圖6所示，用戶臺MS不對另外一個系統進行任何測量，而是由其它系統發射一個偽造聲PN序列，被用戶臺MS已經在它進行通信的同一頻率上收到。在預定時間內當這個PN序列的功率跟其它PN序列相比超過預定門限的時候，就進行系統間切換。
如圖2和圖3-1、4-1所示，網絡控制裝置RNC觸發移動臺和步驟ST13進行IF測量，並且向用戶臺MS說明在屬於不同小區或者是不同系統的哪個頻率上進行IF測量。用戶臺SS在預定時間內將IF測量結果報告給網絡控制裝置RNC。於是，在步驟ST22中，網絡控制裝置RNC判斷是否能夠向選定頻率(小區或者不同系統)進行切換。如果因為例如在新頻率上檢測到有太強的幹擾而不能夠這樣做，網絡控制裝置就在步驟ST23中選擇一個新小區(頻率)，用戶臺MS在步驟ST21中重複IF測量。此外，網絡控制裝置RNC可以讓用戶臺MS進行周期性的搜索或者單獨一次搜索。例如文獻[1]針對同步通信系統描述了這樣的程序。
在CDMA2000這樣的系統中，用戶臺MS不僅將IF測量結果報告給網絡控制裝置，還告訴網絡控制裝置RNC用戶臺MS多長時間和什麼時候(開始時刻)能夠進行所需IF測量。如果網絡控制裝置RNC已經了解了用戶臺MS要進行IF測量的時間間隔，網絡控制裝置RNC就能夠進行某些準備以補償數據幀，由網絡控制裝置RNC發送，但是用戶臺MS不會在它進行IF測量的時間間隔內進行處理。也就是說，在用戶臺MS進行現場測量的這個時間內實際的數據幀會丟失，除非做出進一步的防備。
一種可能是網絡控制裝置RNC在這個測量時間間隔前後或者是在一些測量時間間隔前後提高功率。由於差錯率總是對多個數據幀進行評估的，在這個測量時間間隔前後提高功率能夠將差錯率的整體質量保持在不超過平均差錯率要求的一個平均水平上。另一方面，在用戶臺MS那邊也存在類似的情況，也就是說用戶臺MS不能在這個測量時間間隔內發射數據幀。因此，用戶臺MS也能夠通過在確定的測量時間間隔前後提高功率來補償有可能沒有發送的幀。因此，在用戶臺MS一側，以及在網絡控制裝置RNC一側，接收質量得到了提高。但是上面描述的用來提供移動臺在步驟ST21進行現場測量的給定時間間隔的程序(它被廣泛地用於CDMA 2000和IS』95)，通過提高功率為刪除了的幀進行的PN序列的發射和補償，被用於下面描述的系統的時候仍然存在一些明顯的缺點。
另外，對壓縮工作模式進行現場測量的WCDMA程序具有以下缺點，特別是對於這一系統。如果減小下行鏈路DL中的擴頻係數SF，提供空閒時間間隔IT，供用戶臺MS對其它系統進行現場測量，就會減少能夠使用的信道化代碼。也就是說，CDMA系統的硬容量要下降。
另一方面，如果在某個時間段增大信道編碼速率，就必須在網絡控制裝置RNC內採用一個複雜的代碼速率設備，因為CDMA系統能夠在同一條無線電鏈路上提供具有不同編碼方案和不同交織深度的服務。
此外，由於工作在壓縮模式，當用戶臺MS進行測量的時候必須提高它的輸出功率，因為在壓縮數據期間，同樣的數據信息是在一個較短的時間段內發射的。如果不提高用戶臺MS和/或基站RBS的輸出功率，性能就會下降。當然提高用戶臺MS峰值功率的這一要求意味著如果用戶臺已經在用它的最大輸出功率發射，距離就受到了限制。另外，丟失信息的風險更高，因為降低編碼速率的時候數據欄位不能夠受到相同程度的保護。
按照圖6所示方式進行PN序列發射的程序具有以下缺點。在這種情況下，所有已經有了的其它移動通信系統必須配備發射能夠被用戶臺MS檢測到的PN序列的設備。這對於運營商(因而對於終端用戶而言)而言意味著高成本。此外，用於其它移動通信系統的PN序列會干擾CDMA系統，降低數據發射的容量和質量。
最後提到的在測量時間間隔前後提高功率的方法具有這樣的缺點，由於存在測量時間間隔導致丟失幀的高風險會破壞語音質量已經非常低的時候的語音質量，在這個時候用戶臺MS希望接近一個小區邊界進行頻率間切換或者是這個時候小區(扇區)負荷很大。
綜合上面按照前面描述的現有技術為IF測量提供時間間隔的上述缺點，這樣提供測量時間間隔會導致服務質量下降(例如因為丟失幀)，需要對系統進行複雜的改進(因為要採用PN序列發生器)，還會縮短用戶臺MS中電池的壽命(如果在這個時間間隔前後提高發射功率)。
發明簡述如上所述，上面提到的在移動通信系統中用於觸發頻率間測量的第一個到第四個條件一般不能夠用於所有系統，也就是不能夠用於同步和非同步系統。此外還會縮短電池的壽命。另外，上行鏈路上的幹擾電平和網絡中的總的信令負荷會增大。本發明的目的就是避免這些缺點。
具體而言，本發明的目的是一種用戶臺、一種網絡控制裝置、一種方法和一種移動通信系統，其中可以觸發用戶臺進行頻率間測量而不會增加用戶臺中電池的消耗，也不會增加網絡中的信令負荷和上行鏈路的幹擾電平。
這個目的是用移動通信系統中的用戶臺(權利要求1)來達到的，這個移動通信系統包括至少一個基站和一個網絡控制裝置用於跟所述用戶臺建立至少一個通信連接，這個用戶臺包括一個頻率間IF測量裝置，用來進行IF測量，其特徵在於當質量測量裝置認為所述通信連接下行鏈路的發射質量降低到一個預定質量度量以下時，所述IF測量裝置用於根據所述網絡控制裝置的IF切換裝置產生和發射的網絡IF測量觸發信號進行所述IF測量。
這個目的也是用觸發移動通信系統的用戶臺中頻率間IF測量的一種方法(權利要求21)來達到的，這個移動通信系統至少包括一個基站和一個網絡控制裝置，用於跟所述用戶臺建立至少一個通信連接，這個用戶臺包括一個頻率間IF測量裝置，用於進行所述IF測量，其特徵在於以下步驟在所述網絡控制裝置中監視所述通信連接下行鏈路的發射質量；當所述發射質量低於一個預定質量度量的時候產生一個網絡IF測量觸發信號，並且將產生的網絡IF測量觸發信號發送給所述用戶臺；所述用戶臺中的IF測量裝置根據所述網絡IF測量觸發信號進行所述IF測量。
這個目的也是用一個移動通信系統(權利要求37)來達到的，它有至少一個用戶臺，其中有一個頻率間IF測量裝置，用來進行所述IF測量，還有至少一個基站和網絡控制裝置，用於跟所述用戶臺建立至少一個通信連接，其特徵在於所述網絡控制裝置包括一個質量測量裝置，用於監視所述通信連接下行鏈路上的發射質量，以及一個網絡IF切換裝置，用於在所述發射質量下降到低於一個預定質量度量的時候產生一個網絡IF測量觸發信號，並且將所產生的網絡IF測量觸發信號發送給所述用戶臺，其中的IF測量裝置用於在所述用戶臺中根據所述網絡IF測量觸發信號進行所述IF測量。
這個目的還是用移動通信系統中的一個網絡控制裝置(權利要求48)來達到的，它包括至少一個用戶臺，這個用戶臺有一個頻率間測量裝置，用來進行所述IF測量，還包括至少一個基站，用於跟所述用戶臺建立至少一個通信連接，其特徵在於所述網絡控制裝置包括一個質量測量裝置，用於監視所述通信連接下行鏈路的發射質量，以及一個網絡IF切換裝置，用於在所述發射質量下降到預定質量度量以下的時候產生一個網絡IF測量觸發信號，並且將產生的網絡IF測量觸發信號發送給所述用戶臺，其中的IF測量裝置用於在所述用戶臺中根據所述網絡IF測量觸發信號進行所述IF測量。
第一方面，本發明中用戶臺裡IF測量裝置進行的IF測量是根據網絡控制裝置產生和發射的網絡IF測量觸發信號開始的，網絡控制裝置響應網絡中的質量測量裝置確定通信連接下行鏈路的發射質量下降到低於預定質量度量。
第二方面，本發明中網絡控制裝置裡的一個功率測量裝置PWM測量下行鏈路的發射輸出功率，並且當下行鏈路的發射輸出功率超過所述值的預定功率時，產生IF測量觸發信號。但是也可以評估其它參數來檢測下行鏈路的發射質量是否下降。
第三方面，本發明中只有在功率測量裝置在下行鏈路上測量得到的發射輸出功率超出所述值的預定功率的時間比預定時間間隔長的時候，網絡控制裝置才產生IF測量觸發信號。對下行鏈路的功率測量最好是在調整發射功率的時候網絡控制裝置和用戶臺之間進行的慢速和快速功率控制過程中進行。
第四方面，如果本發明中網絡和用戶臺之間有幾個通信連接，就在質量測量裝置認為所有通信連接的所有下行鏈路DL的發射質量下降到相應預定質量度量以下的時候，才產生網絡IF測量觸發信號。跟以前一樣，這一度量可以是下行鏈路的功率測量結果。
第五方面，用戶IF切換裝置在空中接口上以某種形式向網絡控制裝置發射一個用戶IF測量觸發信號或者一些測量結果，網絡切換裝置只有在用戶IF測量信號中的測量結果說明需要進行切換，並且所述質量測量裝置認為通信連接下行鏈路上的發射質量下降到所述一定質量度量以下時，才產生和發射網絡IF測量信號。也就是說，在網絡進行的下行鏈路質量測量，和用戶臺的其它測量的基礎之上，網絡能夠觸發用戶臺進行所述IF測量。
第六方面，本發明中的網絡控制裝置在下行鏈路上進行下行鏈路質量測量，並且從網絡接收另外的信息，例如總的上行鏈路幹擾電平，只有在所有測量和狀況說明需要進行IF測量的時候，網絡控制裝置才發出網絡頻率間觸發信號。
第七方面，本發明中網絡IF測量信號的輸出除了依賴於下行鏈路質量測量結果以外，還可以依賴於「基站通信超負荷」、「距離超限」、「導頻信號強度低於預定門限」和「功率超限」這樣的狀況。
在上面提到的所有方面，用戶臺不必為觸發頻率間或者系統間切換進行測量。也就是說，所有這些都是通過監視通信連接下行鏈路的下行鏈路質量由網絡控制裝置自動完成的。因此，空中接口沒有任何信令，用戶臺根本不需要向網絡控制裝置報告任何測量結果，因而能夠延長電池的壽命。
本發明其它的優選實施方案和改進能夠從從屬權利要求中找到。此外，本發明包括說明中和/或後面的權利要求中單獨描述和/或申明的方面和特徵的組合。
下面將參考附圖描述本發明的實施方案。
附圖簡述圖1是電信系統TELE的一個總示意圖，它至少有現有技術中兩個不同的移動通信系統T1、T2；圖2是圖1所示電信系統TELE中進行頻率間和/或系統間切換的一個流程圖；圖3-1說明採用壓縮工作模式的時候數據幀和時隙的構成；圖3-2是採用圖3-1所示壓縮工作模式的時候類似於圖2的一個流程圖；圖4-1說明如何在GSM這樣的傳統TDMA移動通信系統中提供現場測量時隙；圖4-2是在圖4-1所示IF測量時隙內進行IF測量的時候類似於圖3-2的一個流程圖；圖5a說明按照現有技術在用戶臺MS和節點B(基站RBS)之間的功率調整程序；圖5b一步一步地說明下行鏈路DL上輸出功率的調整；圖5c說明圖5b所示輸出功率一步一步地改變導致的慢速功率控制和快速功率控制；圖5d說明被測幀差錯率FER或者快差錯率BLER向delta_SIR_target的變換；圖6說明為了進行系統間切換PN序列發生器發射PN序列的切換程序；圖7是本發明中用戶臺MS和網絡控制裝置RNC的一個原理框圖；圖8是類似於圖2的一個流程圖，但是它結合了本發明中的步驟ST111、ST121和ST131；和圖9是類似於圖5b的一個流程圖，其中的功率極限值Plimit是按照本發明使用的。
應當指出，在所有這些附圖中，相同或者相似的引用數字指的是相同或者相似的步驟和特徵。具體而言，圖2中傳統用戶臺MS和傳統網絡控制裝置RNC裡的單元在本發明的實施方案中也有。此外，還應當指出，本發明並不限於上面描述的CDMA、WCDMA、D-AMPS和GSM系統。也就是說，本發明可以用於需要在頻率、小區和不同系統之間進行切換的任何電信系統。本發明的原理應當指出，IF測量連同切換程序的觸發是在兩種情況下進行的跟處於非活動工作模式的移動臺MS建立通信連接CC的時候，或者只是建立信令連接的時候。也就是說，當移動臺MS只是在網絡內註冊而不進行呼叫的時候(或者是網絡控制裝置中沒有任何呼叫在等待移動臺MS的時候)就有可能需要更新小區。
雖然在這以後質量測量的描述將針對通信連接的下行鏈路質量，但是可以指出類似的程序可以用於確定信令通信下行鏈路的質量，例如通過監視網絡控制裝置尋呼標誌發送裝置PFM發送的尋呼標誌的信號強度。但是因為主要只有網絡控制裝置判斷是否要觸發IF測量，因此以後將假設在移動臺MS和網絡控制裝置RNC(無線電網絡控制器)之間已經建立起了通信連接。
圖7畫出了本發明中移動通信系統T1的一個原理框圖。除了在圖1中已經描述的現有技術單元以外，網絡控制裝置RNC還包括用來監視通信連接下行鏈路的發射質量的質量測量裝置QMM，用來測量下行鏈路發射的輸出功率的功率測量裝置PMM，產生功率偏移值Poff的功率控制裝置PAM、上限Pup下限PDWN說明預定測量間隔的一個時間間隔信號TINT以及功率極限值Plimit。功率控制裝置PAM可以跟校準裝置CAL協作，校準這些值Poff、Pup、PDWN。網絡控制裝置RNC也可以包括一個時間間隔確定裝置TIDM。
如圖8所示，本發明的原理是在所述ST111中，質量測量裝置QMM測量通信連接CC下行鏈路DL上的發射質量，網絡IF切換裝置從質量測量裝置QMM接收一個質量信號QS。這個質量信號QS告訴網絡IF切換裝置HORM下行鏈路的發射質量是否低於同樣提供給質量測量裝置QMM的預定質量度量QoS-MS(見圖7)。
如果在步驟ST121中質量測量裝置QMM發現檢測到的下行鏈路質量低於門限質量QoS-MS，質量信號QS就將這種狀況告訴切換裝置HORM，從而使切換裝置HORM在步驟ST132中輸出網絡IF觸發信號IFTS。當用戶臺MS中的IF測量裝置IFM收到這個觸發信號NIFTS的時候，它會在步驟ST21中在所述IF測量裝置IFMM中開始進行IF測量，就象前面已經參考圖2所描述的一樣。圖8中的其它步驟跟圖2中的一樣。
如上所述，由於只有網絡控制裝置RNC(質量測量裝置QMM)必須對下行鏈路進行質量測量，因此用戶臺的電池會用得較少，上行鏈路上沒有任何額外幹擾，網絡內的信令負荷沒有增加，因為用戶臺不需要向網絡報告接收信號強度來觸發頻率間或者系統間切換。也就是說，由於本發明觸發IF測量的程序，空中接口沒有任何額外的信令。
當然，根據現有技術，在用戶臺中監視發射質量，也就是監視發射幀中控制部分的導頻信號強度，總是很容易的。但是在這種情況中，如前所述，用戶臺必須將這些測量結果報告給網絡控制裝置RNC，這樣做會增大通信連接CC上行鏈路上的幹擾和網絡的總負荷。另一方面根據本發明的原理，發明人認識到在典型的WCDMA、CDMA、TDMA通信系統中，可以用下行鏈路連接的質量(甚至可以在網絡控制一側進行測量)，因為發射狀況，甚至它們是在網絡一側測量出來的，都能夠反映用戶臺MS和網絡控制裝置RNC之間的當前發射狀況。但是如前所述，這可以完全由網絡控制裝置RNC獨立完成。
以後將針對如何在通信連接的下行鏈路上測量質量，以便將網絡IF測量信號NIFTS輸出給用戶臺MS，描述本發明的幾個實施方案。第一個實施方案根據本發明的第一個實施方案的第一個方面，質量測量包括測量網絡控制裝置在下行鏈路DL上向用戶臺發射的輸出功率Pout。例如，功率測量裝置PMM在步驟ST111測量下行鏈路上發射的輸出功率Pout，當測量出來的下行鏈路上發射的輸出功率被功率調整模塊預先設置好的時候，網絡IF切換裝置HORM在步驟ST131中產生網絡IF測量觸發信號NIFTS。因此，功率測量裝置PMM輸出一個發射功率信號TPDL超過一個預定功率極限值Plimit，它向質量測量裝置QMM說明被測輸出功率Pout，預定功率極限值Plimit可以由例如質量測量信號QoS-MS構成，或者它可以被功率調整模塊PAM提供給質量測量裝置QMM，就象上面參考圖5所描述的一樣。圖9跟圖5b類似，其中的這個功率極限值Plimit最好是設置在Poff和Pup之間。
根據本發明第一個實施方案的另外一個方面，如果下行鏈路DL上被測出來的發射輸出功率超過預定功率極限值Plimit(例如包括在QoS-MS信號中)的時間比預定測量間隔TINT長(這個間隔也叫做到觸發的時間間隔)，網絡IF測量觸發信號NIFTS只是由IF切換裝置產生。這樣一個預定測量間隔可以從功率調整模塊PAM或者從功率測量裝置PMM告訴質量測量裝置QMM。
典型情況下，預定測量間隔TINT是多個幀，例如在CDMA系統中這個預定測量間隔可以是10到100個幀。另一方面，在TDMA系統中(例如GSM系統)，預定測量間隔可以長達28到120幀。在WCDMA系統裡，這個預定測量間隔TINT可以是10到20幀。
還可以指出，上面提到的在下行鏈路上進行的質量測量程序或者功率發射測量可以針對一個或者幾個基站BS和用戶臺MS之間幾個通信連接中的每一個進行。在這種情況下，當質量測量QMM認為所有通信連接CC下行鏈路上的發射質量下降到低於預定質量度量的時候，所述網絡IF切換裝置HORM產生網絡IF測量觸發信號NIFTS。例如，當所有下行鏈路上發射的輸出功率超過預定門限功率或者超過功率極限值Plimit的時間長度達到一個預定測量間隔的時候，產生網絡IF測量觸發信號NIFTS。還可以為不同的通信連接設置不同的功率極限值Plimit和不同的預定測量間隔TINT。
如上所述，對於基站RBS和用戶臺MS之間的一個或者幾個通信連接，可以使用一個預定功率極限值Plimit，下行鏈路DL上確定出來的發射輸出功率跟它進行比較。這樣一個功率極限值Plimit可以是跟慢速和快速功率控制一起使用的門限值Poff，如同前面參考圖5所描述的一樣。
如上所述，功率偏移值Poff可以依賴於慢速功率控制，功率上限和下限Pup、PDWN可以分別依賴於所述網絡控制裝置RNC的功率調整裝置PAM進行的快速功率控制。因此，偏移功率和輸出功率間隔可以因為系統中新的狀況而改變。應當指出，前面提到的功率只是為下行鏈路設置的，並且給出—跟發射功率比較的時候—下行鏈路發射狀況的一個度量。但是由於這些功率值被用於下行鏈路上的慢速和快速功率控制，功率值並不是僅僅依賴於網絡一側，而是還結合了用戶臺SS上的效應。
如圖7所示，功率調整裝置PAM可以跟校準裝置CAL進行協作，調整功率值。具體而言，校準裝置CAL將每個功率補償校準在功率上限和下限Pup、PDWN確定的範圍內，將所述可變功率偏移值調整為預定值(以前就知道的)。第二個實施方案如上所述，根據本發明的第一個實施方案，下行鏈路質量測量(例如從節點B發射的功率)是由網絡控制裝置進行的，以便輸出網絡IF測量觸發信號NIFTF。但是，網絡切換裝置HORM也可以在用戶臺MS進行的一些測量的基礎之上輸出觸發信號NIFTS。
在這種情況下，用戶切換裝置HORM可以獨立地為切換進行測量，只有在產生了網絡觸發信號NIFTS和用戶觸發信號SIFTS的時候IF測量裝置IFMM才開始IF測量。
另一方面，用戶IF切換裝置HORM還可以發射用戶IF測量觸發信號SIFTS給所述網絡控制裝置RNC。也就是說，用戶臺SS在用戶IF測量觸發信號SIFTS中發射用戶臺得到的測量結果。在這種情況下，網絡控制裝置RNC還處理用戶觸發信號SIFTS(如同圖7中到切換裝置HORM的SIFTS的輸入所示)，並且只有在用戶觸發信號SIFTS中的測量結果說明需要進行切換，和質量測量裝置認為所述通信連接下行鏈路上的發射質量低於上述預定質量度量的時候才產生和發射網絡IF測量信號NIFTS。因此，根據本發明的第二個實施方案，網絡控制裝置在網絡控制裝置進行的下行鏈路質量測量和用戶臺進行的其它測量的基礎之上，觸發用戶臺MS進行頻率間/系統間測量。這樣會導致更加準確地產生觸發信號，雖然測量結果必須通過上行鏈路UL報告給網絡控制裝置，因此上行鏈路UL的幹擾電平會增大。
另一方面，網絡控制裝置RNC已經部分地將觸發信號的產生建立在下行鏈路質量的基礎之上，因此只有少量額外信息(用戶測量結果)需要從用戶臺發射給網絡控制裝置RNC。所以，上行鏈路上額外的幹擾和通信系統總負荷的增加很小。用戶臺MS能夠進行的典型的測量是上面關於傳統的四個觸發條件所描述的那些。本發明的第三個實施方案根據本發明的第三個實施方案，如果用戶臺MS在用戶IF測量觸發信號SIFTS中報告的測量結果說明需要進行切換(第二個實施方案)，如果質量測量裝置QMM認為所述通信連接下行鏈路DL上的發射質量下降到低於所述預定質量門限(第一個和第二個實施方案)，以及如果網絡控制裝置RNC提供的額外系統信息IL；TDLP也說明需要進行切換，網絡控制裝置RNC就產生網絡IF測量觸發信號NIFTS。
也就是根據第三個實施方案，在質量測量裝置QMM對下行鏈路的質量測量、額外系統信息和來自用戶臺的其它測量結果的基礎之上產生網絡觸發信號NIFTS。這些額外的系統信息最好是用戶臺SS和網絡控制裝置RNC或者基站RBS之間通信連接CC總的上行鏈路幹擾電平和/或總的下行鏈路輸出功率TDLP(在圖7中這些參數被說明成切換裝置HORM的輸入)。如果質量測量、額外的系統信息和用戶臺測量說明需要進行切換，本發明第三個實施方案的網絡控制裝置RNC就觸發用戶臺MS進行頻率間/系統間測量。本發明的第四個實施方案如上所述，根據本發明的原理，下行鏈路發射狀況的質量被用作觸發用戶臺進行IF測量的一個度量。根據本發明的第一個實施方案，這樣的質量度量由下行鏈路上發射的輸出功率構成。
根據本發明的第二個和第三個實施方案，額外的信息被用於在網絡控制裝置中產生觸發信號。網絡控制裝置RNC中提供的額外信息可以是通信連接CC總的上行鏈路幹擾電平IL和/或總的下行鏈路輸出功率TDLP。在最簡單的情況中，用戶臺MS中進行的測量可以是預定時間內導頻信道的平均過濾。
但是，在本發明的實施方案中可以採用上面參考圖1～5所描述的其它傳統判據。
例如，網絡控制裝置RNC中提供的額外信息可以是上面作為第一個狀況的「基站通信超負荷」。也就是說網絡IF切換裝置HORM可以在監視網絡內所有基站RBS的負荷的基礎之上確定是否需要進行切換。
此外，考慮到用戶臺中的測量和額外的系統信息，用戶切換裝置HORM和/或網絡切換裝置HORM也可以在監視基站RBS和用戶臺MS之間距離D的基礎之上確定是否需要進行切換，前面將它叫做第二個狀況「距離超限」。
更進一步，網絡觸發信號NIFTS也可以在第三個狀況「導頻信號強度低於預定值」的基礎之上產生。在這種情況下，除了確定下行鏈路質量以外，當用戶IF切換裝置HORM和/或所述網絡IF切換裝置HORM在監視被測導頻信號強度PLT的基礎之上(就象圖7中將它作為網絡切換裝置HORM的輸入一樣)確定需要進行切換的時候，還產生觸發信號NIFTS。只有當下行鏈路質量下降到低於一個預定度量，如果被測導頻信號強度低於一個預定功率門限的時候，才產生觸發信號。
此外，用戶切換裝置HORM和/或網絡切換裝置HORM還可以在用戶臺功率調整模塊PAM不能夠響應基站BS的功率增加命令進一步提高所述通信連接CC上行鏈路上的功率的時候，在網絡監視裝置PAM的輸出的基礎之上確定是否需要進行切換。在上面將這個額外的狀況叫做第四個狀況「功率超限」。
用戶臺和/或網絡控制裝置RNC的這些額外判據可以跟本發明的原理和第一個、第二個和第三個實施方案一起使用。
更進一步，應當指出，技術人員能夠想出其它的判據用來確定下行鏈路質量，並且在下行鏈路發射功率評估的基礎之上確定下行鏈路只是確定下行鏈路質量的方法之一。也可以採用下行鏈路上比特差錯率或者幹擾電平一樣的其它度量。所有這些質量測量程序中的共同方面是它們能夠在網絡控制裝置中獨立地進行而不需要用戶臺的額外信息。也就是說除了下行鏈路質量測量結果以外的所有信息(比方說網絡用戶信息或者用戶臺發射的測量結果)僅僅是用來使觸發信號的產生更加精確。本發明的其它實施方案如同前面參考圖2所說明的一樣，受到觸發以後，移動臺MS中的IF測量裝置IFMM在步驟ST21中在給定的時間間隔內進行現場測量。這個時間間隔可以在用戶臺MS收到網絡觸發信號NIFTS以後立即開始。但是，在收到觸發信號以後也可以有一個延遲，因為還沒有確定一個適當的時間間隔，或者確定的時間間隔還沒有開始。但是，這兩個專利申請中提到的時間間隔的確定可以和本申請中描述的觸發信號的產生一起使用。因此，這兩個歐洲申請的內容被本申請引入作為參考。
簡而言之，在確定現場測量時間間隔的時候存在以下可能性。用戶臺MS可以有一個數據發射確定裝置DTDM，用來確定一個預定時間間隔，在這個預定時間間隔內基站RBS不向所述用戶臺MS發射數據，其中的IF測量裝置IFMM用於收到所述網絡IF測量觸發信號以後在所述預定時間間隔內進行所述IF測量。
數據發射確定裝置DTDM如何能夠確定這個時間間隔的一個實例是通過確定一個或者多個數據發射幀FR的數據部分DP包括的信息跟控制部分CP中包括的信息的功率比來確定的。如果所述功率比低於一個或者多個數據時隙或者數據幀裡的預定功率比，功率估計裝置用於確定在所述IF測量觸發信號輸出以後對應於預定的多個數據時隙的一個時間間隔內不會發射任何數據。
也就是說在這種情況下，要對收到觸發信號以後的一些時隙或者數據幀進行評估，從而使開始進行測量的時間間隔比收到觸發信號要稍微晚一點點。
如果用戶臺MS和網絡控制裝置RNC之間只有一條信令連接，就能夠在用戶臺MS中監視尋呼標誌的發射。如果沒有發射任何尋呼標誌，用戶臺MS就判斷網絡不會馬上發射數據。因此，在監視著信令通信，而且沒有檢測到任何尋呼標誌的每個時間點，用戶臺將預定個數的時隙或者數據幀設置為預定時間間隔。
在這種情況下，用戶臺中進行的IF測量不僅僅在預定時間間隔內進行，還在網絡和用戶臺MS之間的發射是在壓縮工作模式的時候在數據幀FR的空閒時間間隔IT內進行。此時，在收到網絡觸發信號以後在所述壓縮模式發射數據，用於IF測量的預定時間間隔對應於不發射任何數據的多個數據時隙或者幀(由數據發射確定裝置DTDM確定)和用壓縮模式發射數據的數據幀或者時隙的多個空閒時間部分。
雖然在前面提到的實例中，時間間隔是由用戶臺從網絡收到觸發信號以後確定的，也可以由網絡控制裝置自己發射一個信號給用戶臺，說明應當用於IF測量的時間間隔。
具體而言，來自網絡控制裝置RNC的網絡IF測量觸發信號NIFTS或者另外一個控制信號能夠說明用戶臺要進行IF測量的時間間隔。因為需要將觸發信號發送給用戶臺MS以便觸發用戶臺MS，因此可以將時間間隔的說明包括在觸發信號中，從而使用戶臺MS立即得知—同時被觸發—應當用於IF測量的時間間隔。
網絡控制裝置RNC可以自主地將用於IF測量的時間間隔確定為用戶臺MS和基站RBS之間發射狀況暫時變壞是能夠接受的一個時間間隔。這種服務質量的暫時下降是能夠知道的，因為在用戶臺MS和基站RBS之間發射對延遲敏感的數據的時候會刪除數據。如果必須刪除，用戶臺MS和網絡控制裝置RNC就會在預定時間間隔開始之前和/或預定時間間隔結束以後相應地提高通信連接下行鏈路DL和上行鏈路UL上的發射功率。
由於本發明的第一個實施方案已經在監視下行鏈路上的發射功率以便產生觸發信號，因此這一點能夠跟發射質量暫時下降基礎至上時間間隔的確定結合起來，因為網絡控制裝置RNC能夠將用於產生觸發信號的發射功率測量跟時間間隔的確定結合起來。工業應用如上所述，本發明中觸發信號的產生能夠用於包括至少一個通信網絡的任何移動通信系統，而不管使用的是什麼發射標準。因此，本發明能夠用於GSM、PDS、TAS或者D-AMPS系統或者是這些系統中兩個或者多個的組合。當然，如果需要切換到不同標準的一個系統，那麼上面描述的用戶臺MS就應該能夠按照雙標準工作(例如雙模式工作)。
此外應當指出，上面描述的是發明人目前認為的最佳模式。但是，在這些思想的基礎之上當然能夠改進本發明。如上所述，本發明包括從說明和權利要求中單獨描述的特徵的組合得到的實施方案。
權利要求中的引用數字只是用於進行說明，而不是用於限制本發明的保護範圍。
權利要求
1.移動通信系統(GSM；WCDMA)的用戶臺(MS)，這個移動通信系統至少有一個基站(RBS)和一個網絡控制裝置(RNC)用於跟所述用戶臺(MS)建立至少一個通信連接(CC)，包括一個頻率間(IF)測量裝置(IFMM)，用於進行IF測量，其特徵在於所述IF測量裝置(IFMM)用於根據所述網絡控制裝置(RNC)的IF切換裝置(HORM)在質量測量裝置(QMM)確定(NEHO)所述通信連接(CC)下行鏈路(DL)上的發射質量下降到低於預定質量度量(QoS-MS)的時候產生和發射的網絡IF測量觸發信號(NIFTS)進行所述IF測量。
2.權利要求1的用戶臺(MS)，其特徵在於所述網絡IF測量觸發信號(NIFTS)說明功率測量裝置(PMM)在下行鏈路(DL)上測量得到的發射輸出功率超過預定功率極限值(Plimit)。
3.權利要求2的用戶臺(MS)，其特徵在於所述網絡IF測量觸發信號(NIFTS)說明所述功率測量裝置(PMM)在下行鏈路(DL)上測量得到的所述發射輸出功率超過所述預定功率極限值(Plimit)的時間至少達到預定測量間隔(TINT)。
4.權利要求2或者3的用戶臺(MS)，其特徵在於功率調整裝置(PAM)為下行鏈路(DL)預先設置一個預定功率偏移值(Poff)和允許被測下行鏈路(DL)功率在其間變化的一個上限值和一個下限值(Pup；PDWN)。
5.權利要求2或者3的用戶臺(MS)，其特徵在於所述功率偏移值(Poff)根據一個慢速功率控制變化，所述上限值和下限值(Pup；PDWN)根據快速功率控制變化，慢速功率控制和快速功率控制分別由所述網絡控制裝置(RNC)進行，其中的校準裝置(CAL)用於在上限和下限(Pup；PDWN)的範圍內校準每個功率步長，將所述可變功率偏移值(Poff)校準為預定值。
6.權利要求1的用戶臺(MS)，其特徵在於在幾個基站(RBS)和所述用戶臺(MS)之間建立至少兩個通信連接(CC)，其中的網絡IF測量觸發信號(NIFTS)是在所述質量測量裝置(QMM)認為所有所述通信連接所有下行鏈路(DL)上的發射質量下降到相應的預定質量度量(QoS-MS)的時候由所述網絡切換裝置(HORM)產生的。
7.權利要求1的用戶臺(MS)，其特徵在於進行測量，從而產生用戶IF測量觸發信號(SIFTS)的用戶切換裝置(HORM)，其中的IF測量裝置(IFMM)只有在產生了所述網絡觸發信號(NIFTS)和所述用戶觸發信號(SIFTS)的時候用於啟動所述IF測量。
8.權利要求7的用戶臺(MS)，其特徵在於所述用戶切換裝置(HORM)向所述網絡控制裝置(RNC)發射說明要進行所述測量的所述用戶IF測量觸發信號(SIFTS)，其中的網絡切換裝置(HORM)只有在所述用戶IF測量觸發信號(SIFTS)中的所述測量結果說明需要進行切換，並且所述質量測量裝置(QMM)確定(NEHO)所述通信連接下行鏈路(DL)上的發射質量已經下降到預定質量門限(QoS-TH)以下的時候才產生和發射所述網絡IF測量信號(NIFTS)。
9.權利要求8的用戶臺(MS)，其特徵在於只有在來自所述用戶臺(MS)的所述用戶IF測量觸發信號(SIFTS)報告的所述測量結果說明要進行切換，所述質量測量裝置(QMM)確定(NEHO)所述通信連接下行鏈路(DL)的發射質量已經下降到所述預定質量門限(QoS-TH)以下，並且網絡控制裝置(RNC)中提供的另外的系統信息也說明要進行切換的時候，才產生所述網絡IF測量觸發信號(NIFTS)。
10.權利要求7～9的用戶臺(MS)，其特徵在於所述用戶切換裝置(HORM)用於通過對預定時間內的導頻信道進行平均過濾進行測量。
11.權利要求9的用戶臺(MS)，其特徵在於所述另外的信息是通信連接總的上行鏈路幹擾電平(SIR)和/或總的下行鏈路(DL)輸出功率。
12.權利要求7～9的用戶臺(MS)，其特徵在於所述網絡切換裝置(HORM)用於在監視網絡內所有基站(BS)的負荷(基站通信負荷)的基礎之上確定是否需要進行切換。
13.權利要求7～9的用戶臺(MS)，其特徵在於所述用戶切換裝置(HORM)和/或所述網絡切換裝置(HORM)用於在監視基站(BS)和用戶臺(MS)之間距離的基礎之上確定是否需要進行切換(距離超限)。
14.權利要求7～9的用戶臺(MS)，其特徵在於所述用戶切換裝置(HORM)和/或所述網絡切換裝置(HORM)用於在監視被測導頻信號強度下降到低於預定功率門限的基礎之上確定是否需要進行切換(導頻信號強度低於預定門限)。
15.權利要求7～9的用戶臺(MS)，其特徵在於所述用戶切換裝置(HORM)和/或所述網絡切換裝置(HORM)用於在監視用戶臺(MS)功率調整模塊(PAM)不能響應基站(BS)的功率增加命令進一步提高所述通信連接上行鏈路的功率的基礎之上確定是否需要進行切換(功率電平超限)。
16.權利要求1的用戶臺(MS)，其特徵在於一個數據發射確定裝置(DTDM)用於確定基站(RBS)不向所述用戶臺(MS)發射數據的一個預定時間間隔，其中的IF測量裝置(IFMM)用於在收到所述網絡IF測量觸發信號(NIFTS)以後在所述預定時間間隔中進行所述IF測量。
17.權利要求16的用戶臺(MS)，其特徵在於數據的發射是通過包括一個控制部分(CP)和一個數據部分(DP)的所述發射幀(FR)在所述通信連接上進行的，其中的數據發射確定裝置(DTDM)用於確定數據部分(DP)包括的信息跟控制部分(CP)包括的信息的功率比，並且包括功率估計裝置用來確定如果所述功率比低於預定功率比，在對應於輸出所述IF測量觸發信號(NIFTS)以後的預定個數的數據時隙以後的一個時間間隔內不發射任何數據。
18.權利要求16的用戶臺(MS)，其特徵在於一個非活動模式工作裝置(SOM)用於讓用戶臺(MS)保持在非活動工作模式，此時在所述用戶臺(MS)和基站(RBS)之間至少建立一個信令通信，一個尋呼標誌監視裝置(PFMM)用於監視基站(RBS)向所述用戶臺(MS)發射的尋呼標誌(PF)，其中當所述尋呼標誌監視裝置(PFMM)認為沒有發射所述尋呼標誌(PF)的時候，所述數據發射確定裝置(DTDM)確定在檢測到所述尋呼標誌(PF)以後對應於預定個數數據時隙的一個時間間隔裡不會發射數據。
19.權利要求1的用戶臺(MS)，其特徵在於所述用戶臺(MS)和所述基站(RBS)之間的數據發射是通過將所述數據部分(DP)的發射數據壓縮在至少一個時隙內，從而在不發射數據的所述時隙內提供一個空閒時間間隔，用壓縮模式完成的，其中的用戶臺(MS)包括一個壓縮模式檢測裝置(CMDM)用於檢測所述壓縮模式中的數據發射，其中的預定時間間隔對應於不發射任何數據的多個數據時隙，和用壓縮模式發射數據的數據時隙的多個空閒時間部分。
20.權利要求1的用戶臺(MS)，其特徵在於所述網絡IF測量觸發信號(NIFTS)或者網絡控制裝置(RNC)的控制信號說明所述用戶臺(MS)要進行所述IF測量的一個時間間隔。
21.在移動通信系統(GSM；WCDMA)的用戶臺(MS)中觸發頻率間(IF)測量(ST21、ST21』、ST21」、ST21」』、ST21」」)的方法，它至少包括一個基站(RBS)和一個網絡控制裝置(RNC)用於跟所述用戶臺(MS)建立至少一個通信連接，包括一個頻率間(IF)測量裝置(IFMM)，用於進行所述IF測量，其特徵在於以下步驟在所述網絡控制裝置(RNC)中監視(ST111)所述通信連接下行鏈路(DL)上的發射質量；當所述發射質量下降(ST121)到預定質量度量(QoS-MS)以下的時候產生(ST111)一個網絡IF測量觸發信號(NIFTS)，發送(ST131)所產生的網絡IF測量觸發信號(NIFTS)給所述用戶臺(MS)；並且所述用戶臺(MS)中的所述IF測量裝置(IFMM)根據所述網絡IF測量觸發信號(NIFTS)進行(ST21)所述IF測量。
22.權利要求21的方法，其特徵在於由功率測量裝置(PMM)測量(ST111)下行鏈路(DL)上發射的輸出功率(TP)，當下行鏈路(DL)上發射的所述輸出功率超過預定功率極限(Plimit)的時候產生(ST131)所述網絡IF測量觸發信號(NIFTS)。
23.權利要求22的方法，其特徵在於如果所述功率測量裝置(PMM)在下行鏈路(DL)上測量得到的發射輸出功率超過預定功率偏移值(Poff)的時間比預定測量間隔(TINT)長的時候，就產生(ST131)所述網絡IF測量觸發信號(NIFTS)。
24.權利要求22或者23的方法，其特徵在於所述質量測量裝置(QMM)預置下行鏈路(DL)的預定功率偏移值(Plimit)和允許被測下行鏈路(DL)功率在其範圍內變化的上限值和下限值(Pup；PDWN)。
25.權利要求22或者23的方法，其特徵在於所述功率偏移值(Poff)隨著一個慢速功率控制(PCTL)變化，所述上限功率和下限功率(Pup；PDWN)隨著快速功率控制(PCTL)變化，這些控制分別由所述網絡控制裝置(RNC)的功率調整裝置(PAM)進行，其中的校準裝置(CAL)在上限功率和下限功率(Pup；PDWN)確定的範圍內校準每個功率步長，將所述可變功率偏移值(Poff)校準為預定值。
26.權利要求21的方法，其特徵在於在幾個基站(RBS)和所述用戶臺(MS)之間建立幾個通信連接，其中的網絡IF測量觸發信號(NIFTS)在所述質量測量裝置(QMM)確定所有通信連接上所有下行鏈路(DL)上的發射質量低於相應的預定質量門限(QoS-TH)的時候由所述網絡切換裝置(HORM)產生。
27.權利要求21的方法，其特徵在於用於產生用戶IF測量觸發信號(SIFTS)的測量是在所述用戶臺(MS)中進行的，其中的IF測量裝置(IFMM)用於只有在產生所述網絡觸發信號(NIFTS)和所述用戶觸發信號(SIFTS)的時候才啟動所述IF測量。
28.權利要求27的方法，其特徵在於向所述網絡控制裝置(RNC)發射所述用戶IF測量觸發信號(SIFTS)說明所述測量，其中的網絡切換裝置(HORM)只有在所述用戶IF測量觸發信號(SIFTS)中的測量說明需要進行切換，所述質量測量裝置(QMM)確定(NEHO)所述通信連接下行鏈路(DL)上的發射質量已經下降到低於預定質量度量(QoS-MS)的時候才產生和發射所述網絡IF測量信號(NIFTS)。
29.權利要求28的方法，其特徵在於只有在用戶臺(MS)的用戶IF測量觸發信號(SIFTS)中報告的測量結果說明需要進行切換，所述質量測量裝置(QMM)確定(NEHO)所述通信連接下行鏈路(DL)上的發射質量已經下降到預定質量度量(QoS-MS)以下，並且網絡控制裝置(RNC)中提供的另外的系統信息(IL；TDLP)也說明需要進行切換的時候，才產生所述網絡IF測量觸發信號(NIFTS)。
30.權利要求27～29的方法，其特徵在於所述用戶切換裝置(HORM)通過對預定時間內導頻信道進行平均過濾來進行測量。
31.權利要求29的方法，其特徵在於所述另外的信息是通信連接上總的上行鏈路幹擾電平(IL)和/或總的下行鏈路(DL)輸出功率(TDLP)。
32.權利要求27～29的方法，其特徵在於所述網絡切換裝置(HORM)用於在監視網絡中所有基站(RBS)的負荷(LOAD)的基礎之上確定是否需要進行切換(基站(BS)通信負荷)。
33.權利要求27～29的方法，其特徵在於所述用戶切換裝置(HORM)和/或所述網絡切換裝置(HORM)在監視基站(BS)和用戶臺(MS)之間距離(D)的基礎之上確定是否需要進行切換(距離超限)。
34.權利要求27～29的方法，其特徵在於所述用戶切換裝置(HORM)和/或所述網絡切換裝置(HORM)在監視被測導頻信號強度(PLT)下降到低於預定功率門限的基礎之上確定是否需要進行切換(導頻信號強度低於預定門限)。
35.權利要求27～29的方法，其特徵在於所述用戶切換裝置(HORM)和/或所述網絡切換裝置(HORM)在監視基站(BS)、用戶臺(MS)功率調整裝置(PAM)不能夠響應功率增大命令進一步提高它在所述通信連接上行鏈路上的功率的基礎之上確定是否需要進行切換(功率電平超限)。
36.權利要求21的方法，其特徵在於所述網絡IF測量觸發信號(NIFTS)或者來自網絡控制裝置(RNC)的控制信號說明所述用戶臺(MS)要進行所述IF測量的一個時間間隔。
37.包括至少一個用戶臺(MS)的移動通信系統(GSM；WCDMA)，其中有用於進行所述IF測量的至少一個頻率間(IF)測量裝置(IFMM)和用於跟所述用戶臺(MS)建立至少一個通信連接的網絡控制裝置(RNC)，其特徵在於所述網絡控制裝置(RNC)包括一個質量測量裝置(QMM)用於監視(ST111)所述通信連接下行鏈路(DL)上的發射質量，還有一個網絡IF切換裝置(HORM)，用於在所述發射質量下降(ST121)到低於一個預定質量度量(QoS-MS)的時候產生(ST111)一個網絡IF測量觸發信號(NIFTS)，並且將產生的網絡IF測量觸發信號(NIFTS)發送(ST131)給所述用戶臺(MS)，其中的IF測量裝置(IMM)用於根據所述網絡IF測量觸發信號(NIFTS)在所述用戶臺(MS)中進行(ST21)所述IF測量。
38.權利要求37的系統，其特徵在於用戶IF切換裝置(HORM)用於進行測量，在所述用戶臺(MS)中產生用戶IF測量觸發信號(SIFTS)，其中的IF測量裝置(IFMM)用於只有在產生所述網絡觸發信號(NIFTS)和所述用戶觸發信號(SIFTS)的時候開始IF測量。
39.權利要求38的系統，其特徵在於所述用戶IF切換裝置(HORM)用於發射所述用戶IF測量觸發信號(SIFTS)給所述網絡控制裝置(RNC)說明所述測量，其中的網絡切換裝置(HORM)只有在用戶IF測量觸發信號(SIFTS)中的所述測量說明需要進行切換，並且所述質量測量裝置(QMM)確定(NEHO)所述通信連接下行鏈路(DL)上的發射質量已經下降到所述預定質量度量(QoS-MS)的時候，產生和發射所述網絡IF測量信號(NIFTS)。
40.權利要求39的系統，其特徵在於所述網絡IF測量觸發信號(NIFTS)是在來自所述用戶臺(MS)的所述用戶IF測量觸發信號(SIFTS)報告的所述測量說明需要進行切換，所述質量測量裝置(QMM)確定(NEHO)所述通信連接下行鏈路(DL)上的發射質量已經下降到所述預定質量度量(QoS-MS)以下，網絡控制裝置(RNC)裡提供的另外的系統信息(IL；TDLP)也說明需要進行切換的時候由所述網絡IF切換請求裝置(HORM)產生的。
41.權利要求38～40的系統，其特徵在於所述用戶切換裝置(HORM)通過對預定時間的導頻信道進行平均過濾來進行測量。
42.權利要求38的系統，其特徵在於所述另外的信息是通信連接總的上行鏈路幹擾電平(IL)和/或總的下行鏈路(DL)輸出功率(TDLP)。
43.權利要求38～40的系統，其特徵在於所述網絡IF切換裝置(HORM)用於在監視網絡內所有基站(RBS)負荷(LOAD)的基礎之上確定是否需要進行切換(基站(RBS)通信負荷)。
44.權利要求38～40的系統，其特徵在於所述用戶切換請求裝置(HORM)和/或所述網絡切換裝置(HORM)在監視基站(BS)和用戶臺(MS)之間距離(D)的基礎之上確定是否需要進行切換(距離超限)。
45.權利要求38～40的系統，其特徵在於所述用戶IF切換裝置(HORM)和/或所述網絡IF切換裝置(HORM)在監視被測導頻信號強度(PLT)下降到低於預定功率門限的基礎之上確定是否需要進行切換(導頻信號強度低於預定門限)。
46.權利要求38～40的系統，其特徵在於所述用戶切換裝置(HORM)和/或所述網絡切換裝置(HORM)在所述網絡功率監視裝置(PAM)的輸出，用戶臺(MS)功率調整模塊(PAM)不能夠響應基站(RBS)的功率增大命令，進一步調整所述通信連接上行鏈路功率的基礎之上確定是否需要進行切換(功率電平超限)。
47.權利要求37的系統，其特徵在於所述網絡IF測量觸發信號(NIFTS)或者網絡控制裝置(RNC)的控制信號說明所述用戶臺(MS)要進行所述IF測量的一個時間間隔。
48.移動通信系統(GSM；WCDMA)的網絡控制裝置(RNC)包括至少一個用戶臺(MS)，其中有用於進行所述IF測量的一個頻率間(IF)測量裝置(IFMM)和用於跟所述用戶臺(MS)建立至少一個通信連接的至少一個基站(RBS)，其特徵在於所述網絡控制裝置(RNC)包括一個質量測量裝置(QMM)用於監視(ST111)所述通信連接下行鏈路(DL)上的發射質量和網絡IF切換裝置(HORM)用於在所述發射質量下降(ST121)到低於預定質量度量(QoS-MS)的時候產生(ST111)一個網絡IF測量觸發信號(NIFTS)，並且將產生的網絡IF測量觸發信號(NIFTS)發送(ST131)給所述用戶臺(MS)，其中的IF測量裝置(IMM)用於根據所述網絡IF測量觸發信號(NIFTS)在所述用戶臺(MS)中進行(ST21)所述IF測量。
49.權利要求48的網絡控制裝置(RNC)，其特徵在於由功率測量裝置(PMM)測量(ST111)下行鏈路(DL)上發射的輸出功率(TP)，所述網絡IF測量觸發信號(NIFTS)是在下行鏈路(DL)上的所述發射輸出功率超過預定功率極限值(Plimit)的時候由所述網絡IF切換裝置(HORM)產生。
50.權利要求49的網絡控制裝置(RNC)，其特徵在於所述網絡IF測量觸發信號(NIFTS)是在所述功率測量裝置(PMM)在下行鏈路(DL)上測量得到的發射輸出功率超過預定功率極限值(Plimit)的時間超過預定測量間隔(TINT)的時候由所述IF切換裝置(HORM)產生(ST131)。
51.權利要求49或者50的網絡控制裝置(RNC)，其特徵在於所述質量測量裝置(QMM)為下行鏈路(DL)預置一個預定功率偏移值(Poff)和所述被測下行鏈路(DL)功率在其範圍之內變化的上限和下限值(Pup；PDWN)。
52.權利要求49或50的網絡控制裝置(RNC)，其特徵在於所述功率偏移值(Poff)隨著慢速功率控制(PCTL)變化，所述上限功率和下限功率(Pup；PDWN)隨著快速功率控制(PCTL)變化，這些控制分別是由所述網絡控制裝置(RNC)的功率控制裝置(PCTL)進行的，其中的校準裝置(CAL)將每個功率步長校準在上限和下限功率(Pup；PDWN)確定的範圍之內，將所述可變功率偏移值(Poff)校準在預定值上。
53.權利要求48的網絡控制裝置(RNC)，其特徵在於在幾個基站(RBS)和所述用戶臺(MS)之間建立幾個通信連接，當所述質量測量裝置(QMM)確定所有通信連接的所有下行鏈路(DL)發射質量下降到相應的預定質量度量(QoS-MS)的時候，其中的網絡IF測量觸發信號(NIFTS)由所述網絡IF切換裝置(HORM)產生(ST131)。
全文摘要
通信系統(T1)的網絡控制裝置(RNC)中提供的一個質量測量裝置(QMM)監視基站(RBS)和用戶臺(MS)之間通信連接(CC)的下行鏈路(DL)上的發射質量。當發射質量下降到預定質量度量(QoS－MS)的時候,網絡頻率間(IF)切換裝置(HORM)產生一個網絡IF測量觸發信號(NIFTS)。產生的網絡(IF)測量觸發信號(NIFTS)被發送給用戶臺(MS),用戶臺(MS)中的IF測量裝置(IFMM)在收到網絡IF測量觸發信號(NIFTS)的時候開始這一IF測量。評估通信連接(CC)下行鏈路(DL)質量的一個實例是監視下行鏈路(DL)上發射的輸出功率。這樣,網絡控制裝置(RNC)能夠獨立地產生觸發信號(NIFTS)而不需要用戶臺(MS)的測量結果,也沒有由於發射這樣的測量結果在上行鏈路上產生的額外幹擾,也不必縮短用戶臺(MS)電池的壽命。
文檔編號H04B7/005GK1371586SQ00812253
公開日2002年9月25日 申請日期2000年8月14日 優先權日1999年8月31日
發明者J·彼得森 申請人:艾利森電話股份有限公司