用於小區搜索的方法和裝置的製作方法
2023-05-15 11:01:56 1
專利名稱：用於小區搜索的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及移動通信網絡中的小區搜索，更具體地，涉及用於在小區搜索期間識別信號源的方法和裝置。
背景技術：
在傳統移動通信網絡中，將網絡區域的覆蓋範圍劃分成多個小區。帶有中心定位天線的基站向小區內的用戶終端提供服務。通過在廣播信道上廣播給用戶終端的唯一小區 ID來識別每個小區。在實現用於移動性管理目的的小區搜索算法時，小區ID使用戶終端能夠區分不同小區。分布式天線系統(DAS)已經提議用於由第三代合作夥伴計劃(3GPP)正在開發的長期演進(LTE)標準。在分布式天線系統中，基站連接到向小區內用戶終端提供覆蓋範圍的多個天線。由每個天線覆蓋的區域，在本文中被稱為子小區，一般比在傳統移動通信系統中的中心定位天線的區域小得多。分布式天線系統架構具有兩個主要優點。第一，由於每個天線的小的覆蓋區域而可能獲得高的空間再使用因子。第二，單個基站具有對在每個天線處使用的所有無線電資源的控制，並且因此能夠協調信號的傳送和接收，以最小化幹擾並增加系統容量。小區規劃誤差可導致兩個相鄰小區具有相同小區ID，這是不期望的。例如，具有相同小區ID的兩個不同小區可在使用分布式天線系統的系統中在用戶終端中引起混亂。在這種情況下，用戶終端可錯誤地假定從相鄰小區中天線接收的信號來自當前服務小區中的天線。這種性質的錯誤可能導致移動性管理誤差。因此，需要一種方法來在發生小區規劃誤差時確定所檢測信號是源於已知小區還是源於具有與已知小區相同的小區標識符的新小區。
發明內容
本發明提供用於確定所檢測信號源於已知小區還是具有與已知小區相同的標識符的新小區的方法和裝置。當工作在移動通信網絡中的用戶終端檢測到新信號時，用戶終端確定所檢測信號的小區標識符和幀定時(timing)。如果所檢測信號具有與已知小區相同的小區ID但時間延遲不同，則所檢測信號源可能來自已知小區或新小區。在這種情況下， 用戶終端將所檢測信號與從具有與所檢測信號源相同的小區標識符的已知小區接收的但定時不同的相應信號進行比較。例如，用戶終端可將在所檢測信號中傳送的數據和/或控制符號與在來自已知小區的信號中傳送的相應數據符號和/或控制信號進行比較。基於與接收自已知小區的信號的比較，用戶終端確定所檢測信號源於已知小區還是新小區。將領會，新小區可包括具有單個中心定位天線或分布式天線系統的小區。如果所檢測信號與接收自已知小區的相應信號匹配，則確定所檢測信號源於已知小區。相反，如果所檢測信號與接收自已知小區的信號不匹配，則確定所檢測信號源於具有相同小區標識符的新小區。在這種情況下，用戶終端可確定已經發生小區規劃誤差，並向網絡報告該小區規劃誤差。
圖1示出對於每個小區具有集中式天線的示例性移動通信網絡。圖2示出使用分布式天線系統的示例性移動通信系統。圖3示出用於確定所檢測信號來源的示例性方法。圖4A和圖4B示出合併圖3方法的搜索過程。圖5示出根據本發明的示例性用戶終端。
具體實施例方式現在參考附圖，將在根據現在正由第三代合作夥伴計劃(3GPP)開發的長期演進 (LTE)標準配置的移動通信網絡的上下文中描述本發明。然而，本領域技術人員將領會，本發明可在根據例如寬帶碼分多址(WCDMA)和WiMax標準的其它標準操作的移動通信網絡中實現。圖1示出一般由數字10指示的移動通信網絡的傳統網絡架構。將移動通信網絡 10的覆蓋區域劃分成多個小區12。與每個小區12相關聯的基站20，在LTE標準中被稱為增強節點B(eNB)，向小區12內的用戶終端100提供服務。典型地，為每個小區12提供單獨的基站20。基站20典型地連接到被中心定位在小區12內的一個或多個天線22。在移動通信網絡10中，使用切換(hand-over)過程來在移動通信網絡10中確保用戶終端100在小區12之間移動時的服務連續性。用戶終端100定期搜索鄰近小區12， 測量從服務小區12和鄰近小區12接收的信號的強度，並將信號強度測量報告給服務基站 20。基站20或用戶終端100基於信號強度測量確定何時執行切換。典型地，當來自鄰近小區12的信號強度變得大於來自服務小區12的信號強度時，執行切換。為了便於移動性管理，通過小區ID識別移動通信網絡10中的每個小區12。用戶終端100在其工作時搜索新小區12並將新小區12報告給當前服務小區12。當用戶終端 100檢測到新小區12時，用戶終端100將所檢測小區12加入到正被用戶終端100監測的已知小區12的列表中。圖2示出為LTE網絡提議的備選網絡架構。如在傳統移動通信網絡10中那樣，將移動通信網絡10的覆蓋區域劃分成多個小區12。在圖2中僅示出一個小區12。基站20 向每個小區12內的用戶終端100提供服務。基站20連接到分布於整個小區12的多個天線22。天線22的輻射覆蓋區域，在本文中被稱為子小區14，小於小區12的覆蓋區域。基站 20具有對在每個天線22處分配的資源的完全控制，並且可從多個天線22向用戶終端100 傳送信息。因而，用戶終端100可接收來自多個天線22但時延不同的相同信息。由於每個天線22在同一小區12內，因此通過每個天線22廣播相同小區ID。當用戶終端100工作在具有多個天線22的小區12內時，用戶終端100將來自每個所檢測天線22的信號強度報告給基站20。可修改用戶終端100的小區搜索算法，以搜索可以是同一小區12內的天線22或者鄰近小區12內的天線22的信號源。可例如基於不同時延檢測來自不同天線的信號。基於用戶終端100提供的信號強度測量，選擇用於向用戶終端100傳送信號的天線22。基站20可協調來自多個天線22的信號的傳送和接收，以最小化幹擾。在其它實施例中，用戶終端100可報告接收自已知小區12中所有天線22的信號的總強度。在分布式天線系統中，如果給移動通信系統10中的相鄰小區12指配相同小區ID， 則可能出現問題。儘管不期望，但知道這種情形會在部署新系統時出現。當兩個相鄰小區12 具有相同小區ID時，用戶終端100可能難以確定信號來源，並且可能錯誤地假定接收自相鄰小區12中天線22的信號源於當前服務小區12。在這種情況下，用戶終端100可能無法在需要時執行切換或可能向不能識別的小區12請求切換，從而導致掉話(dropped call)。 存在若干用戶終端可能從已知小區12接收到不同定時的信號的原因。已知小區12可具有在離用戶終端不同距離處的多個天線22。而且，信號的不同多徑可在不同時刻到達用戶終端。根據本發明的一個實施例，提供使用戶終端100能夠確定所檢測信號是源於已知小區12還是源於具有與已知小區相同的小區標識符的未知小區的過程。圖3示出根據本發明並由用戶終端100實現的一個示例性方法150。在檢測到新信號(即天線22)時，用戶終端100確定所檢測信號的小區ID和定時(框152)。如果小區ID與已知小區匹配並且定時tl在已知小區12的定時窗口(圍繞t0的窗口)內，則搜索正常繼續。如果小區ID與已知小區12的小區ID匹配，但在已知小區12的定時窗口之外，則用戶終端100確定新信號源源於已知小區12還是源於用戶終端100之前未知的新小區12。將領會，新小區12可包括單個中心定位天線22或者每個子小區14中一個天線22的分布式天線系統。為了確定所檢測信號是源於已知小區12還是新小區12，用戶終端100將所檢測信號與接收自已知小區12的相應接收信號進行比較(框154)。基於該比較，用戶終端100確定所檢測信號源是源於已知小區12還是新小區12 (框156)。能夠按若干方式將所檢測信號與來自已知源的所接收信號進行比較。例如，用戶終端100可將所檢測信號中的OFDM符號與所接收信號中的相應OFDM符號相關。用戶終端 100在定時tl對所檢測信號並且在相應定時to對所接收信號執行FFT。然後，可將來自所檢測信號的OFDM符號與來自所接收信號的相應OFDM符號相關。如果存在高相關性，則很可能所檢測信號源於已知小區12。如果相關性低，則很可能所檢測信號源於新小區12。因此，能夠通過將相關結果與預定閾值進行比較來做出決定。由於符號間幹擾(ISI)，相關結果很可能包括大量噪聲。因此，閾值可通過估計各個信號的信噪比來確定。在另一個實施例中，能夠將所檢測信號中的控制信號與由已知小區12傳送的控制信號進行比較。可解碼所檢測信號和所接收信號，以從每個中獲得控制信號，用於比較。 如果所檢測信號中的控制信號與從已知小區12接收的控制信號匹配，則用戶終端100確定所檢測信號源於已知小區12。相反，如果在所檢測信號中的不同控制信息是不同的，則用戶終端確定所檢測信號源於新小區12，並將新小區12加入到新小區列表。圖4A和圖4B示出合併圖3所示方法的由用戶終端100實現的示例性搜索方法 200。用戶終端100持續跟蹤已知小區12的定時(框202)。已知小區12的定時可例如通過相關到在LTE網絡中以規則間隔傳送的、在主同步信道(P-SCH)和/或次同步信道(S-SCH) 上傳送的同步符號來跟蹤。每個小區12具有允許的定時窗口，在該定時窗口期間可接收多徑分量。典型地，定時窗口與LTE中使用的循環前綴的長度相同，或略大於LTE中使用的循環前綴。用戶終端100還定期搜索新信號源(框204)。小區搜索算法在本領域中是公知的，並且因此僅在本文中簡要描述。為了協助用戶終端100，每個小區12在下行鏈路上提供主同步信號和次同步信號。在小區搜索過程的初始步驟期間，用戶終端100在所接收信號和已知主同步序列之間執行匹配濾波。匹配濾波器輸出中的峰值指示信號源的存在並提供進程(course)定時。一旦獲得進程定時，用戶終端100就相關到次同步信號，以獲得幀定時和小區ID。當檢測到新信號時，用戶終端100確定所檢測信號的小區ID和定時延遲(框 208)。本領域技術人員將領會，小區ID和定時從主同步信號和次同步信號獲得。對照用戶終端100存儲的已知小區列表，檢查信號的小區ID(框210)。如果小區ID並未包含在已知小區列表中，則假定信號來自新小區12，將新小區12加到已知小區列表(框212)，並且該過程繼續。如果所檢測信號的小區ID與已知小區12的小區ID匹配，則將所檢測信號的定時與已知小區的定時進行比較(框214)。如果所檢測信號的定時落在已知小區12的定時窗口內，則假定所檢測信號來自已知小區12並且該過程繼續。如果所檢測信號源的定時落在具有相同小區ID的已知小區12的定時窗口之外， 則用戶終端100將所檢測信號與接收自已知小區12的相應信號進行比較，如前所述(框 216)。如果信號匹配(框218)，則確定所檢測信號源來自已知小區12 (框220)。在這種情況下，用戶終端100調整已知小區12的定時窗口(框222)。如果接收自所檢測信號源的信號與接收自具有相同小區ID的已知小區12的信號不匹配(框218)，則確定所檢測信號來自新小區(框224)。由於這種情形典型地意味著兩個相鄰小區共享相同小區ID，因此用戶終端100可選擇性地將問題事件報告給網絡10 (框226)，然後將所檢測信號源加入到已知小區列表(框212)。如前所述，本發明並不限於LTE網絡，而是還可用於實現例如WCDMA系統的其它通信標準的網絡中。在WCDMA系統中，通過在與所檢測定時tl對應的時刻解擴(despread) 所接收信號並將來自所檢測信號源的解擴信號與來自已知小區的在與已知小區定時to對應的時刻所解擴的解擴信號進行相關，能夠進行來自所檢測信號源和已知小區的信號的比較。然後，用戶終端100能夠將相關結果與閾值進行比較，如前所述。備選地，用戶終端100 可解碼信號，並比較解碼符號。圖5示出根據本發明一個實施例的示例性用戶終端100。用戶終端100包括接收器前端102、模數轉換器104、接收信號處理器106、小區搜索器108以及控制單元110。接收器前端102將所接收信號放大、濾波並下變頻到基帶頻率。模數轉換器104採樣所接收信號，並將所接收信號轉換成數字樣本，供輸入到接收信號處理器106。接收信號處理器106 以已知方式處理所接收信號。此類處理包括解調和解碼。小區搜索器108將已知小區12 的定時提供給接收信號處理器106。接收信號處理器106對次同步信道(S-SCH)進行FFT 處理，並將輸出提供到小區搜索器108。小區搜索器108的主要功能是檢測新小區12。小區搜索器108向控制單元110提供檢測信號的小區ID和定時。控制單元110將小區ID與已知小區12的列表進行比較。如果小區ID和已知小區12不匹配，則控制單元110將小區ID加入已知小區列表，該列表存儲在用戶終端100的存儲器(未示出)中。如果小區ID與已知小區12匹配，則控制單元 100確定所檢測信號是來自已知小區12還是新小區12。如前所述，通過將所檢測信號中的數據和/或控制信號與已知小區12傳送的所接收信號中的相應數據和控制信號進行比較，來做出這種確定。 當然，可在不脫離本發明範圍和本質特性的情況下，以不同於本文陳述的其它特定方式來執行本發明。因此，認為本實施例在所有方面都是說明性的和非限定性的，並且在隨附權利要求書的意義和等價範圍之內的所有改變都旨在被包含在本文中。
權利要求
1.一種辨別已知小區的子小區和具有與所述已知小區相同的小區標識符的新小區的方法，所述方法包括確定所檢測信號的小區標識符和定時；將所述所檢測信號與從具有與所述所檢測信號相同的小區標識符的已知小區接收的但定時不同的相應所接收信號進行比較；以及基於所述比較，確定所述所檢測信號源於已知小區還是新小區。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述所檢測信號和所述所接收信號包括一個或多個 OFDM符號。
3.如權利要求2所述的方法，其中將所述所檢測信號與從所述已知小區接收的相應所接收信號進行比較包括變換所述所檢測信號和所述所接收信號以獲得所述OFDM符號，並且比較所述OFDM符號。
4.如權利要求1所述的方法，其中所述所檢測信號和所述所接收信號包括CDMA信號。
5.如權利要求4所述的方法，其中將所述所檢測信號與從所述已知小區接收的相應所接收信號進行比較包括將所述所檢測信號和所述所接收信號解擴，並且比較解擴信號。
6.如權利要求1所述的方法，其中將所述所檢測信號與從所述已知小區接收的相應所接收信號進行比較包括將所述所檢測信號中的數據和/或控制信號與所述所接收信號中的相應數據和/或控制信號進行比較。
7.如權利要求6所述的方法，其中將所述所檢測信號與從已知小區接收的相應所接收信號進行比較包括將所檢測信號源中的解碼數據和/或控制信號與從所述已知小區接收的解碼數據和/或控制信號進行比較。
8.如權利要求6所述的方法，其中將所述所檢測信號與從已知小區接收的相應所接收信號進行比較包括將從所述所檢測信號源接收的未解碼數據和/或控制信號與從所述已知小區接收的未解碼數據和/或控制信號相關。
9.如權利要求1所述的方法，進一步包括如果確定所述所檢測信號來自已知小區，則調整所述已知小區的定時窗口。
10.如權利要求9所述的方法，其中所述定時窗口包括小區搜索定時窗口。
11.如權利要求9所述的方法，其中所述定時窗口包括路徑搜索定時窗口。
12.如權利要求1所述的方法，進一步包括如果確定所述所檢測信號來自新小區，則向指派的網絡實體報告問題事件。
13.—種移動通信網絡中的用戶終端，所述用戶終端包括接收器，從所述移動通信網絡中的一個或多個信號源接收信號；搜索器，用於檢測來自所述移動通信網絡內信號源的信號，並用於確定所檢測信號的小區標識符和定時；以及控制單元，配置成將所述所檢測信號與從具有與所述所檢測信號相同的小區標識符的已知小區接收的但定時不同的相應所接收信號進行比較；以及基於所述比較，確定所述所檢測信號源於已知小區還是新小區。
14.如權利要求13所述的用戶終端，其中所述所檢測信號和所述所接收信號包括一個或多個OFDM符號，並且其中所述用戶終端進一步包括接收信號處理器，用於變換所述所檢測信號和所述所接收信號以獲得所述OFDM符號。
15.如權利要求14所述的用戶終端，其中所述控制單元配置成比較所述所檢測信號和所述所接收信號中的OFDM符號。
16.如權利要求13所述的用戶終端，其中所述所檢測信號和所述所接收信號包括CDMA 信號，並且其中所述用戶終端進一步包括接收信號處理器，用於將所述所檢測信號和所述所接收信號解擴以生成解擴信號。
17.如權利要求16所述的用戶終端，其中所述控制單元配置成比較所述解擴信號。
18.如權利要求13所述的用戶終端，其中所述控制單元配置成將所述所檢測信號中的數據和/或控制信號與所述所接收信號中的相應數據和/或控制信號進行比較。
19.如權利要求18所述的用戶終端，其中所述控制單元配置成將所述所檢測信號中的解碼數據和/或控制信號與所述所接收信號中的解碼數據和/或控制信號進行比較，並且其中所述用戶終端進一步包括處理器，解碼所述所檢測信號和所述所接收信號。
20.如權利要求18所述的用戶終端，其中所述控制單元配置成將所述所檢測信號中的未解碼數據和/或控制信號與所述所接收信號中的未解碼數據和/或控制信號相關。
21.如權利要求13所述的用戶終端，其中所述控制單元進一步配置成如果確定所檢測信號源來自已知小區，則調整所述已知小區的定時窗口。
22.如權利要求21所述的用戶終端，其中所述定時窗口包括小區搜索定時窗口。
23.如權利要求21所述的用戶終端，其中所述定時窗口包括路徑搜索定時窗口。
24.如權利要求13所述的用戶終端，其中所述控制單元進一步配置成如果確定所述所檢測信號來自新小區，則向指派的網絡實體報告問題事件。
全文摘要
修改小區搜索過程以使用戶終端能夠確定所檢測信號是源於已知小區還是具有與已知小區相同的小區標識符的新小區。當檢測到信號時，用戶終端確定所檢測信號的小區標識符和定時。如果小區標識符匹配已知小區且定時在已知小區的定時窗口之外，則用戶終端將所檢測信號與從具有與所檢測信號源相同的小區標識符的已知小區接收的相應接收信號進行比較。用戶終端基於所述比較確定所檢測信號是來自已知小區還是新小區。
文檔編號H04W48/16GK102282893SQ200980154970
公開日2011年12月14日 申請日期2009年12月9日 優先權日2009年1月15日
發明者B·林多夫, J·尼爾森 申請人:瑞典愛立信有限公司