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基于事件地报告移动台测量结果

基本信息

  • 申请号 CN00810364.X 
  • 公开号 CN1371579A 
  • 申请日 2000/05/09 
  • 公开日 2002/09/25 
  • 申请人 艾利森电话股份有限公司  
  • 优先权日期  
  • 发明人 W·米勒 J·贝里斯特伦 G·巴克  
  • 主分类号  
  • 申请人地址 瑞典斯德哥尔摩 
  • 分类号  
  • 专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公司 
  • 当前专利状态 发明专利申请公布 
  • 代理人 吴增勇 
  • 有效性 期限届满 
  • 法律状态 审查中-公开
  •  

摘要

本发明提供移动台测量结果的基于事件或驱动的报告。
移动台测量关于无线电接入网中一个或多个小区的一个或多个有关无线电的参数。
移动台就预定条件或事件来评估所测得的有关无线电的参数,并且确定满足预定条件或发生了事件。
根据该评估,移动无线电设备向无线电接入网发送报告。
因此,事件的发生和/或条件的满足触发向网络发送报告。
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权利要求书


1.一种移动无线电设备,它供移动无线电通信系统使用,该系 统包括与具有多个小区的无线电接入网通信的多个移动台,所述移动 无线电设备能以电的方式启动而执行下列操作: 测量一个或多个小区的有关无线电的参数; 就预定条件评估所述测得的一个或多个小区的有关无线电的参 数,并且确定所述预定条件是否满足;以及 根据所述评估、向所述无线电接入网发送报告。

2.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于:所述报 告包括所述有关无线电的参数的测量值。

3.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于:所述有 关无线电的参数是从小区基站接收到的信号的信号强度、功率或者信 干比。

4.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于:所述有 关无线电的参数是与从小区基站接收的信号相关的干扰电平或误码 率。

5.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于:所述有 关无线电的参数是与所述一个或多个小区相关的业务量。

6.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于:所述测 量包括测量经相同频率上的不同基站无线信道发送的各信号。

7.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于:所述测 量包括测量经不同频率上的不同基站无线信道发送的各信号。

8.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于还被以电 的方式启动从而: 从所述无线电接入网中的控制节点接收测量控制消息,以及 响应所述接收的消息、修改有关无线电的参数或所述预定条件。

9.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于还被以电 的方式启动从而: 从所述无线电接入网中的控制节点接收测量控制消息,以及 响应所述接收的消息、添加另一个要测量的有关无线电的参数或 者另一个要评估的预定条件。

10.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于还被以电 的方式启动从而: 建立关于所述预定条件的报告范围,以及 在所述测得的有关无线电的参数进入或离开所述报告范围时发 送报告。

11.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于还被以电 的方式启动从而: 建立关于所述预定条件的报告范围,以及 在对第一个小区测得的有关无线电的参数与对第二个小区测得 的有关无线电的参数相同或接近时发送报告。

12.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于还被以电 的方式启动从而: 在评估是否满足所述预定条件之前、将或者正或者负的补偿值加 到所述测得的有关无线电的参数上。

13.如权利要求12所述的移动无线电设备,其特征在于:所述 或者正或者负的补偿可随所述小区而改变。

14.如权利要求12所述的移动无线电设备,其特征在于多个有 关无线电的参数是分别针对相应的预定条件来测量和评估的,所述移 动无线电设备还被以电的方式启动从而: 在评估是否满足所述相应的预定条件之前、将相应的特定参数的 补偿值加到各个测得的有关无线电的参数上。

15.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于:所述预 定条件包括所述测得的有关无线电的参数进入或离开预定参数范 围。

16.如权利要求15所述的移动无线电设备,其特征在于还被以 电的方式启动从而: 在所述对特定小区测得的有关无线电的参数进入或离开所述预 定参数范围时、阻止报告的发送。

17.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于还被以电 的方式启动从而: 即使满足所述预定条件、也阻止发送与所述一个或多个小区相关 的报告。

18.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于还被以电 的方式启动从而: 就两个预定条件来评估一个或多个测得的有关无线电的参数;以 及 如果所述两个预定条件都被满足,则向所述无线电接入网发送所 述测得的有关无线电的参数的报告。

19.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于:所述预 定条件包括对第一个小区测得的有关无线电的参数变得比对第二个 小区测得的有关无线电的参数好。

20.如权利要求19所述的移动无线电设备,其特征在于:所述 对于所述第一和第二小区测得的有关无线电的参数都处在预定范围 内。

21.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于被以电的 方式启动从而: 在确定是否满足预定条件时利用滞后参数。

22.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于还被以电 的方式启动: 在确定是否满足预定条件时考虑触发前时间。

23.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于:所述预 定条件包括所述测得的有关无线电的参数的变动超过变动阈值。

24.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于:所述预 定条件包括在无线电链路上检测到的有关所述小区之一的问题。

25.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于:将所述 评估报告给所述无线电接入网以用于切换控制。

26.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于:将所述 评估报告给所述无线电接入网以用于功率控制。

27.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于:所述预 定条件是所述移动无线电设备的发射功率跨过阈值。

28.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于:所述预 定条件是所述移动无线电设备无法按要求降低或提高它的发射功 率。

29.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于:所述预 定条件包括所述移动无线电接收机的饱和。

30.如权利要求1所述的移动无线电设备,其特征在于被以电的 方式启动从而: 向所述无线电接入网发送报告,所述报告具有与所述条件相关的 必备信息和不一定与所述预定条件相关的可选附加信息。

31.在包括均与用于经无线电接口与移动台通信的无线电基站 相联系的多个小区的移动无线电通信网络中,一种在所述移动无线电 通信网络的控制节点中实现的方法,它包括: 指示移动台测量一个或多个小区的有关无线电的参数,就某个事 件来评估所述一个或多个小区中每一个的所述测得的有关无线电的 参数,并且当对于所述一个或多个小区发生所述事件时,从所述移动 无线电设备向所述控制节点发送报告; 从所述移动台接收报告;以及 确定是否要根据所述接收的报告来执行操作;
32.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述操作是切换 操作。

33.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述操作是功率 控制操作。

34.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述操作是一组 操作或维护操作。

35.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述操作是移动 无线电通信网络的平衡或优化操作。

36.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述报告包括所 述测量的有关无线电的参数。

37.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述报告包括除 所述测量的有关无线电的参数之外的测量参数值,并且所述方法还包 括: 根据在所述报告中接收的所述其他测量参数值来执行另一操 作。

38.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述报告包括在 所述一个或多个小区从基站接收的信号的信号强度或功率。

39.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述报告包括与 在所述一个或多个小区从基站接收的信号相关的干扰值、信干比或者 误码率。

40.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述报告包括与 所述一个或多个小区相关的业务量。

41.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述报告包括与 以同一频率发射的不同基站无线信道相关的信号测量值。

42.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述报告包括与 以不同频率发射的不同基站无线信道相关的信号测量值。

43.如权利要求31所述的方法,其特征在于还包括: 指示所述移动台执行多个测量, 其中每个测量是相对于其他测量独立地报告的。

44.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述移动台测量 指令是以测量控制消息中的一个或多个通用参数来描述的。

45.如权利要求44所述的方法,其特征在于所述测量控制消息 包括:一个或多个测量对象、一个或多个测量参数以及一个或多个报 告事件。

46.如权利要求45所述的方法,其特征在于:所述测量控制消 息包括要包括在所述测量控制消息中的任选的测量参数。

47.如权利要求44所述的方法,其特征在于:所述测量控制消 息包括事件报告范围,使得当所述测得的有关无线电的参数进入或离 开所述事件报告范围时、所述移动台会发送报告。

48.如权利要求44所述的方法,其特征在于:所述测量控制消 息包括事件报告范围,使得当对第一个小区测得的有关无线电的参数 等于或接近对第二个小区测得的有关无线电的参数时、所述移动台会 发送报告。

49.如权利要求44所述的方法,其特征在于:所述测量控制消 息包括在所述移动台评估是否满足所述事件之前、要加到所述测得的 有关无线电的参数上的正或负的补偿值。

50.如权利要求49所述的方法,其特征在于:所述正或负的补 偿值可随所述小区而改变。

51.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述事件包括所 述测得的有关无线电的参数进入或超出预定的参数范围。

52.如权利要求51所述的方法,其特征在于:所述控制节点指 示所述移动台阻止所述测得的有关无线电的参数影响所述预定的参 数范围。

53.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述控制节点指 示所述移动台就两个事件来评估一个或多个测得的有关无线电的参 数,并且如果所述两个事件都被满足,则向所述控制节点发送所述一 个或多个测得的有关无线电的参数的报告。

54.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述事件包括所 述对第一个小区测得的有关无线电的参数变得比所述对第二个小区 测得的有关无线电的参数好。

55.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述控制节点指 示所述移动台在确定是否已发生某事件时利用滞后参数。

56.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述控制节点指 示所述移动台在确定是否已发生某事件时考虑触发前时间。

57.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述事件包括所 述测得的有关无线电的参数的变动超过变动阈值。

58.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述事件包括通 过所述移动台检测的有关所述小区之一的无线电链路的问题。

59.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述事件包括所 述移动无线电设备的发射功率跨过阈值。

60.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述事件包括所 述移动无线电设备无法按要求降低或提高它的发射功率。

61.如权利要求31所述的方法,其特征在于:所述事件包括所 述移动无线电接收机的饱和。
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说明书

发明领域 本发明的领域是无线通信。
本发明利用移动无线电台作为无线 电接入网的测量工具。
发明背景和概述 在典型的蜂窝无线电系统中,地理区域被划分成由与无线电网 络连接的基站服务的小区区域。
该蜂窝无线电系统中的每个用户(移 动用户)都配有与移动无线电网络进行语音和/或数据通信的便携、袖 珍手持式或车载移动台。
每个基站包括含有发射机、接收机和控制 器的多个信道装置,而且可以配备均衡地向所有方向发射的全向天 线或定向天线,每个定向天线服务于特定扇形小区。
每个移动台也 包括发射机、接收机、控制器和用户接口,并由特定的移动台标识 来标明身份。
在蜂窝无线电通信系统中,切换操作可使已建立的无线电连接 在参与该连接的移动无线电设备在系统中的各小区之间移动时是连 续的。
切换一般是在与原基站的无线电连接的信号强度或信号质量 下降到预定阈值以下时启动。
低信号强度或差的信号质量指示常常 意味着移动台处于两个小区之间的边界附近。
如果该移动台移动到 更靠近目的小区或更空旷的不阻挡视线处,无线电连接切换到该目 的小区往往使无线电发射和接收得以改善。
在某些蜂窝系统中,切换操作要求实际地切断与始呼小区的连 接,然后与目的小区重新建立连接,即“先断后通”切换操作。
这 种硬切换技术通常用于时分多址(TDMA)和频分多址(FDMA)型蜂窝 系统中。
另一方面,“软”切换技术可用于码分多址(CDMA)型蜂窝 系统中。
CDMA是蜂窝通信的日渐流行的接入类型,因为与FDMA 和TDMA技术相比它得到更高的频谱效率,这意味着可以支持更多 的蜂窝用户和/或业务。
此外,公共频带使移动台和多个基站之间可 以同时通信。
占用公共频带的信号在接收站通过基于高速、伪噪声(PN) 码的使用的、扩频CDMA波形属性来进行鉴别。
这些高速PN码用 于调制从基站和移动台发射的信号。
利用不同PN码(或PN码的时间 偏移)的发射站产生可在接收站分别解调的信号。
高速PN调制还可 使接收站有利地通过对发射信号的若干不同传播路径进行组合生成 来自单个发射站的接收信号。
因此,在CDMA中,移动台不需要在从一个小区到另一个小区 进行连接切换时转换频率。
这样,目的小区可以支持在始呼小区继 续服务该连接的同时、与移动台的连接。
因为切换期间移动台始终 通过至少一个小区进行通信,所以不存在呼叫中断。
由此称为术语 “软切换”。
与硬切换相反,软切换是“先接后断”的转换操作。
确定哪些要涉及切换的小区常常要求移动台和无线网之间的协 调。
移动台监视来自邻近小区的基站控制或广播信道以判断这些小 区是否是合适的切换候选者。
当识别出合适的候选小区时,移动台 向无线网通知此情况,则无线网可启动切换操作。
当然,还可以利 用其他切换过程。
功率控制在无线电通信系统中也是很重要的,在第三代宽带 CDMA系统(WCDMA)中尤其如此。
在经“上行”信道发射之前,移 动台必须设定它的发射功率电平。
类似地,无线电接入网也必须设 定“下行”信道(例如寻呼信道、前向接入信道、业务信道)上的基站 发射功率。
在为移动台和基站无线电发射设定的实际功率电平和由 此产生的干扰电平成为所有移动无线电通信系统中显然要关注的问 题的同时,在大量的无线电设备在同一频率上发射和接收的CDMA 系统中这种干扰尤其是个难题。
如果一个站在太强的功率输出下发 射,则它产生的干扰会降低从其他无线电台接收的信号的信干比到 这样的程度,使得接收站无法正确地对来自其他无线电设备的传输 进行解调。
另一个与功率有关的问题就是所谓的“群体效应(party effect)”。
如果某个移动台以太高功率电平发射,则其他移动台就提 高它们各自的功率电平、以便它们可以“被听到”,从而使本来严 重的干扰问题加剧。
为了有效地管理蜂窝无线电通信网络中的切换、功率控制和其 他重要操作,网络应该知道本网络的当前状态。
通过在网络中不同 位置检测各种有关无线电的参数的当前值,可以合理地测量该状态。
在切换实例中,无线电网络应该知道哪些特定小区对于一个特定移 动台连接的切换是适合的候选者。
至于另一个实例,即控制特定小 区中的干扰电平,无线电网络需要知道该小区中各种无线电设备的 发射功率电平、接收功率电平,干扰电平等。
对于要监视的网络还 可能需要其他参数。
虽然这些参数可以通过适当地定位的传感器或其他监测装置来 测量,但是要确保这些装置有效和值得所需要的成本和安装工作量 又让人却步。
另一方面,移动台本身可用作测量工具,从而为无线 电网络提供反映移动台的无线电环境的重要测量值。
这样就可以利 用这些测量值来协助无线电网络的操作,如切换、功率控制、资源 管理等。
移动台可以对一组标准的有关无线电的参数周期性地向无线电 网络提供测量报告。
但是,周期性测量报告的缺点是,如果周期太 长,则报告可能已过时而使无线电网络对变化情况响应太迟或太慢。
另一方面,如果缩短报告时间周期来提高信息的相关性和网络对变 化情况的准确响应度,则移动台发送的信号量会显著增加。
由于若 干原因,这是不利的。
首先,无线电带宽是有限的,这种管理信令 会产生干扰且降低用于用户通信的容量。
第二,这些频繁的移动台 测量报告中传送的大量信息可能包含与最近的报告雷同的信息。
第 三,频繁的报告还耗费移动台的电池。
本发明的一个目的在于满足上述需要和克服上面提出的问题。
本发明的一个目的在于利用移动无线电台作为用于无线电网络 控制和优化操作的灵活通用的测量工具。
本发明的又一个目的在于以适时且相关的方式提供移动台测量 结果,使得无线电网络能够迅速有效地响应变化的情况。
本发明的再一个目的在于以高效方式提供网络测量信息,使得 移动台和基站之间不必要的测量发送信号减少或尽可能最小化。
本发明提供对移动台测量结果的基于事件的或被驱动的报告。
移动台测量无线电接入网中一个或多个小区的有关无线电的参数。
移动台就预定条件或事件来评估所测得的有关无线电的参数,并确 定满足预定条件或发生事件。
根据该评估,移动台向无线电接入网 发送报告。
因此,事件的发生和/或条件的满足触发向网络发送报告。
而另一头,网络接收到该信息,使得它可以采取适时和适当的措施, 而不用发送不传达相关的或新的测量信息的过时或多余的测量报 告。
测量报告可以标识已对其作了移动测量的小区、特定的触发测 量事件、有关无线电的参数的测量值和/或其他信息。
有关无线电的 参数可以是定性的和/或定量的。
示例参数包括与一个或多个小区有 关的信号强度、信号功率、干扰电平、信干比、误码率、业务量等。
滞后是一个附加因素,可以用于判断是否已出现预定的条件或事件。
移动无线电设备还可以利用触发前时间间隔来确定是否满足预定条 件或发生了事件。
可以就两个或多个预定条件或事件来评估有关无 线电的参数,其中如果一个条件或两个条件同时被满足则发送报告。
一个示例预定条件或事件可能对应于所测得的有关无线电的参 数移入或移出预定参数范围。
另一个示例是对第一个小区测得的有 关无线电的参数比对第二个小区测得的有关无线电的参数好。
可以 在发送测量报告之前,将正或负补偿值加到测量的有关无线电的参 数上,作为与事件发生相关联的进一步需要的条件。
该补偿可以根 据小区而有所不同。
预定条件或事件可包括所测得的有关无线电的 参数的变动超过变动阈值、检测到无线电链路上有关这些小区之一 的问题、移动台的发射功率跨过阈值、移动台无法按要求增高或降 低其发射功率以及移动台接收机变得饱和。
移动无线电网络中的控制节点指令移动台测量一个或多个小区 的有关无线电的参数,就预定的事件和/或条件评估关于所述一个或 多个小区中的每一个所测得的各个有关无线电的参数。
当发生这样 的事件时,指令移动台向该控制节点发送报告。
然后当从移动台接 收到该报告时,控制器确定是否要根据所接收的报告执行操作。
示 例操作包括切换、功率控制、信道类型切换、操作和维护、网络平 衡、网络优化等。
控制节点利用最好包括一个或多个通用类型的参数的测量控制 消息来提供移动台测量指令。
例如,测量控制消息只指定一个或多 个移动台要作的参数测量,指明可触发报告的一个或多个事件以及 报告应该包含什么信息。
因为移动台测量和事件并不与特定的网络 操作或网络评估相连,所以对于将来的网络需求和操作具有很好的 灵活性和适应性。
就此,随后的测量控制消息可以修改有关无线电 的参数、预定事件、添加要测量的附加参数或指定其他要评估的预 定事件。
实际上,可以指令移动台,即使满足预定条件也不发送报 告。
附图简介 通过最优实施例的以下描述以及附图的图解说明,本发明前述 的和其他目的、特征和优点会显而易见,附图中参考符号表示各个 视图中的相同部分。
附图不一定按照比例,而是本着说明本发明原 理的目的来设置重点。
图1A是可利用本发明的实例移动通信系统的示意图; 图1B是图1A所示移动台的简化功能框图; 图1C是图1A所示无线电网络控制器和基站的简化功能框图; 图2是概述基于事件地报告移动台测量结果的一般程序的功能 框图; 图3是说明无线电网络控制节点和移动台之间有关测量的消息 的示意图; 图4是说明移动台测量和报告程序例子的流程图; 图5是说明无线电网络控制节点测量控制例行程序示例的流程 图;以及 图6-15是说明示例事件、以及在某些情况中的其他与事件触发 发送移动台测量报告有关的条件或因素的图表。
附图的详细描述 在下列说明中,为了解释而非限定,提出了特定细节,如特定 实施例、程序和技术等,以便使本发明被透彻地理解。
但是,对于 本专业技术人员,显然本发明可以通过其他实施例来实现,而不拘 泥于这些特定的细节。
虽然结合下列说明描述各种实例参数、事件、 条件和网络操作,但是本发明不限于某种特定的测量、事件、条件 或网络操作。
在其他情况中,将省略对众所周知的方法、接口、装 置和信令技术的详细描述,以使避免因不必要的细节使本发明的说 明难以理解。
本发明是在图1A所示的通用移动电信系统(UMTS)10的非限定 性、示例背景下来说明的。
具有代表性的、面向连接的外部核心网(如 云块12所示)可以为例如公共交换电话网(PSTN)和/或综合业务数字 网(ISDN)。
具有代表性的、面向无连接的外部核心网(如云块14所示) 可以为例如因特网。
两种核心网都连接到对应的业务节点16。
PSTN/ISDN面向连接的网络12连接到面向连接的业务节点,如图示 的提供电路交换业务的移动交换中心(MSC)节点18。
在现有的GSM 网络中,MSC 18经接口A连接到基站子系统(BSS)22,后者又经接 口A连接到无线电基站23。
因特网面向无连接的网络14连接到专 门提供分组交换型业务的通用分组无线电业务(GPRS)节点20,有时 也称为在服务GPRS业务节点(SGSN)。
核心网业务节点18和20中 每一上都经无线电接入网(RAN)接口(称为Iu接口)连接到UMTS地 面无线电接入网(UTRAN)24。
UTRAN 24包括一个或多个无线电网 络控制器26。
每个RNC 26与多个基站(BS)28以及URAN 24中的 任何其他RNC连接。
最好,无线电接入是基于具有利用CDMA扩频码分配的各个无 线信道的宽带码分多址(WCDMA);当然,也可以采用其他接入方法。
WCDMA为多媒体业务和其他高传输速率需求以及坚固特征、如分 集切换和分离多径(RAKE)接收机、提供较宽的带宽以确保高质量。
为每个移动台30指定各自的扰码,以便从同一区域中存在的所有其 他传输和噪声中,基站28识别来自特定移动台的传输,以及移动台 识别来自针对该移动台的基站的传输。
在基站28之一和移动台30之间可能存在不同类型的控制信道。
例如,在前向或下行方向上,有若干类型的广播信道,包括通用广 播信道(BCH)、寻呼信道(PCH)和用于向移动台提供多种其他类型的 控制消息的前向接入信道(FACH)。
在反向或上行方向上,无论何时 需要接入来执行位置登记、呼叫始发、寻呼响应和其他类型的接入 操作,移动台就利用随机接入信道(RACH)。
可以分配业务信道(TCH) 来承载与移动台的基本呼叫通信。
如图1A所示,某些移动台可能只与一个基站通信。
但是,移动 台可以与多个基站或多个基站扇区进行通信,例如软切换。
甚至在 空闲时,移动台也会监视或扫描来自邻近基站的控制信道广播。
图1B所示的移动台30包括数据处理和控制装置32,用于控制 该移动台所需的各种操作。
该移动台的数据处理和控制装置32向与 天线35连接的无线电收发信机33提供控制信号以及数据。
数据处 理和控制装置32和收发信机33都由电池34供电。
电池34提供给 数据处理和控制装置32和收发信机33的电量由来自数据处理和控 制装置32的一个或多个控制信号来调整。
图1C所示的无线电网络 控制器26和基站28是无线电网络节点,各节点包括相应的数据处 理和控制装置36和37,用于执行完成RNC 26与移动台30之间通 信所需的大量无线电和数据处理操作。
基站数据处理和控制装置37 控制的部分设备包括与一个或多个天线39连接的多个无线电收发信 机38。
在本发明中,移动台可用来提供测量报告,使得UTRAN接收 基于该移动台测得的一个或多个参数的网络状态的实时信息。
虽然 最好使许多移动台生成和发送测量报告以从网络的不同位置向 UTRAN提供大量的测量数据,但是本发明可仅利用少量的移动台或 甚至仅一个移动台来实现。
测量报告的发送是事件触发的。
因此, 网络状态的实时信息可以在相应时刻选择性地传达,使得UTRAN可 以有效地响应,而不会有延迟且无需过度的信令开销。
可以定义触 发要从移动台发送的测量报告的预定“事件”和/或预定“条件”的 自适应集合。
一旦接收到报告,UTRAN就会分析所报告的信息,并 且如果需要,就执行响应的或其他需要的操作,如切换、功率控制、 操作和维护、网络优化和其他程序。
图2以流程图的形式概述了对移动台测量结果的基于事件的报 告的实例程序(方框40)。
移动台对一个或多个小区测量一个或多个有 关无线电的参数(方框42)。
一个非限定性实例参数是来自当前和相邻 小区的基站广播信道信号的接收信号强度。
移动台就预定事件或条 件评估各个测得的参数(方框44)。
根据该评估、例如预定事件发生了 和/或预定的条件被满足了,移动台向无线网发送报告(方框46)。
该 报告的内容可以包括按无线电网络运营者所创建的或多或少的信 息。
例如,报告可以只包含小区的标识和所发生事件的标识。
其他 信息,如所测得参数的值、其他参数和甚至可选信息都可以在该报 告中提供。
响应所接收到的报告,无线电网络可以利用包含执行上 述实例操作,如切换、功率控制、信道类型切换(例如从专用信道切 换到公共信道或反之)等的报告(方框48),若恰当的话采取某些行动。
最好,以通用形式定义测得的参数和预定事件和/或条件,以便 它们不是紧紧地与特定的操作、评估或算法相连系。
这为其他事件 触发的移动台报告提供了灵活性和适应性。
另一方面,测量和报告 参数以及事件可以针对特定应用或需要来设置。
虽然优先选用事件 触发的报告,但是如果需要的话,UTRAN可以指示移动台发送周期 性或其他类型的非事件触发的报告。
如果实时行为或特定移动台测 量的重要性低于总的系统整体行为,则为网络监控的原因最好选用 周期性报告。
本发明可灵活地只让部分移动台在所选时间周期期间 利用来自选定小区的移动测量值执行这种网络监控。
图3说明有助于实现本发明一个方面的实例信号发送的示意图。
无线电网络控制节点,如RNC、基站或其他控制器为移动台生成并 发送测量控制消息。
一般,测量控制消息指示移动台测量可以由该 移动台测量的一个或多个有关无线电的(或其他的)参数。
该消息还标 识出触发从移动台向无线电网络控制节点送回的测量报告的发射的 一个或多个预定事件和/或条件。
测量控制消息中可包含的消息的示 例包括: ·测量参数:标明移动台应该测量什么 ·测量事件和/或条件:标明触发事件和/或条件 ·测量身份号:由UTRAN在移动台测量的后续修改中使用, 并且由移动台在测量报告中使用 ·命令:用于建立新的测量、修改先前指定的测量参数、修改 预定事件或条件、停止测量、清除存储在移动台中有关测量的所有 信息 ·可选参数:网络运营者感兴趣但可能不是时间敏感的参数 可以指定和测量定性和/或定量参数。
非限定性的典型参数包括 测量的信号强度、信号功率、误码率、信干比、路径损耗、业务量、 定时/同步偏移等。
实例预定事件和/或条件将在下面结合附图6-15予 以说明。
结合图4中以功能框形式表示的典型移动台测量例行程序(方框 50),说明实例测量方式中的移动台操作。
移动台最初开机并执行与 无线电网络的随机接入(方框52)。
当移动台处于空闲状态时,它可以 执行先前接收的测量控制消息中标明并存储在移动台中的有关无线 电或其他的参数的一种或多种测量(方框54)。
例如,如果接收信号强 度是先前在测量控制消息中标明的参数,则空闲的移动台监视广播 或其他控制信道以测量接收信号强度。
当存储在该移动台中的预定 事件或其他预定条件出现时,移动台生成并发射测量报告到如先前 接收的测量控制消息所指定的无线电网络控制节点(方框56)。
此后, 移动台可能接收来自该无线电网络控制节点的、修改测量参数或事 件的另一个测量控制消息(方框60)。
移动台按照指令修改存储的参数 或事件,并确定是否需要执行其他功能或操作,如响应寻呼、与网 络间登记、发出呼叫、关机等(方框62)。
如果需要,则执行此类功能; 否则,如所述,移动台执行测量并根据存储在移动无线电设备中的 信息发送基于事件的报告。
图5是实例无线电网络控制节点(RNCN)测量控制程序(方框70) 的流程图,该程序可用于根据本发明实施例的无线电网络控制节点。
无线电网络控制节点按照无线电网络运营者所编的程序、确定移动 台要监测和报告的那些参数、事件和/或条件(方框72)。
控制节点生 成测量控制消息,包括: (1)一个或多个要测量的参数,例如,误码组率、误码率、信干 比、同步/时差、发射功率、接收功率、路径损耗、干扰、业务量等。
(2)事件和/或条件,如图6-15所示的那些实例事件; (3)可选参数;以及 (4)其他信息(方框74)。
然后控制节点将测量控制消息发送到一个或多个移动台(方框76)。
触发测量报告的发送的事件发生时,控制节点就会从移动台接收到 测量报告(方框78)。
然后控制节点作出决定:是否根据报告中提供的 信息执行操作,包括例如(兼有异频和频内)切换、功率控制、信道类 型切换、操作和维护、网络优化等(方框80)。
图6-15给出可用于触发测量报告的生成和向无线电网络控制节 点发送的事件和/或条件的实例。
虽然事件的发生可以看作条件的满 足(反之亦然),但是发送报告之前事件也可能与另一个条件相联系。
应该这样理解,术语“事件”或“条件”在单独使用时,应该广义 地解释为包括导致移动台发送测量报告的任何预定事件或状态。
图6示出代表一般表示为CH1、CH2和CH3的若干无线信道的 移动台测量参数值对时间的几个图表。
这种无线信道传输通常是发 自基站小区的广播,由移动台接收并评估以确定特性或参数例如, 信号强度、信号质量等。
这种无线信道的非限制性实例包括控制信 道、导引信道、置位信道或广播信道。
尤其在UTRAN中,这种无线 信道可能是主公共控制物理信道(PCCPCH)。
相对于当前的“最佳” 信道(至少依据测得的参数值)来定义报告范围,且在从无线电网络控 制节点接收的测量控制消息中定义。
此处的术语“最佳”对应于具 有最大测量参数值的信道。
如果所监测的无线信道如CH3进入报告 范围(报告事件1)或离开报告范围(报告事件2),则移动台生成并发送 测量报告。
报告可以只指明例如CH3已经进入或退出报告范围。
图7示出另一个实例事件。
当对两个受监测的无线信道测得的 参数值在报告范围内彼此相交或交叉时指示一个报告事件。
当无线 信道CH1和CH2相交时发生报告事件1。
当无线信道CH1和CH3 相交时发生报告事件2。
报告可以只指示例如哪些信道相交。
图8说明发送报告事件之前必定与事件一起出现的预定条件的 实例。
要消除事件触发的报告的数量,可以将滞后量与事件相关联。
如图8的实例所示,虽然对信道CH2测得的参数值超过信道CH1的 参数值,但是不会触发报告事件,直到对信道CH1和CH2测得的参 数值之间的差达到滞后所对应的特定量为止。
注意,当有关无线信 道CH2的值跨到有关无线信道CH1的参数值波形之下时,不会触 发报告事件,因为有关信道CH2的参数值未达到该滞后量。
类似地,可以利用触发前时间条件来限制事件触发的报告的数 量,并最终限制信令负荷(signaling load)。
可以将触发前时间条件与 事件相关联,使得仅当满足事件的条件持续指定的触发前时间之后 才触发报告。
图9的实例中,触发前时间的效果是无线信道CH3进 入报告范围的事件不会被报告,直到无线信道CH3已经处于该范围 并持续了触发前时间间隔为止。
滞后和触发前时间可以按每个报告 事件分别设置,或者一般按照测量控制消息中所指定的来设置。
滞 后和触发前时间和类似的条件可使UTRAN平衡/权衡测量信令的数 量和将无线电环境条件传达到网络的迅速程度。
还可以将正受监测的个别无线电信道与补偿相关联。
该补偿可 以是正值或负值,并在移动台确定是否发生事件之前加到测得的参 数值上。
在图10所示的实例中,当信道进入或离开报告范围时将发 送报告而不进行补偿。
但是,由于对无线电信道CH3指定了正补偿 值,所以用点状补偿曲线来确定是否发生事件。
当无线信道CH3的 测得参数值加上与其关联的补偿进入或离开报告范围和/或当它的测 得参数值超过例如“最佳”当前无线信道CH1时触发从移动台发送 到无线电网络的测量报告。
此补偿机制可使无线电网络更改个别信道的报告。
通过施加正 补偿值,移动台在补偿信道具有比实际情况高的测得参数值的假定 下发送测量报告。
若网络运营者知道应该更仔细地监控某一特定小 区,这种正补偿机制可能会有用。
例如,网络运营者可能根据经验 知道:这种无线信道常常(例如由于街道的角落)很快成为优良的 候选者,因此适合于更密集的报告。
在切换环境中,信道CH3可能 更容易包括在切换信道的有效候选者集合中或不会有不带正补偿的 情况。
或者,网络运营者可能选择对特定信道加负补偿,其结果是 相应的小区更可能被排除在有效切换候选者集合之外。
还可以利用个别小区补偿作为工具来“移动”小区的边界。
通 过对特定小区施加正补偿,其效果可能是移动台将会更容易在更远 距离与该小区连接。
此处的补偿是触发事件发生之前添加的,与可 能由无线电网络加的补偿相反。
如果为了使网络采取适当的措施仅 在网络中施加补偿,可能会太迟触发测量报告。
因此在事件评估时 将补偿施加于移动台会更有利一些。
这样做的一个结果是网络运营 者可以在区域内各小区之间执行负荷分担,即通过对小区大小的调 整将总业务负荷在小区之间均匀地划分。
如果下行路径损耗用作测量参数,则无线电网络可以任选地包 括下行干扰的滤波值以及各个小区的补偿。
在此情况下,两个切换 标准-下行路径损耗加上上行干扰-可用来在评估候选切换时考虑 上行干扰就系统的上行性能来优化切换评估。
现在结合图11考虑另一个可利用的考虑因素。
对于上面给出的 实例,报告范围是对照“最佳”测量信道定义的。
可能有这样一种 情况,希望防止某个特定信道影响报告范围。
图11示出无线电网络 指示移动台不允许信道CH3影响报告范围。
如果运营者根据经验知 道信道CH3的质量在某一特定区域不稳定、因此不应该用于改变报 告范围,则此机制很有用。
但是,仍可将信道CH3进入或离开报告 范围作为事件报告。
此外,无线电网络控制节点可以指示移动台不 报告先前已经导致报告发送的某一特定事件。
“事件”还可以包括特定的多个事件的发生。
这些组合事件的 实例包括: ·信道离开报告范围并伴随信道测得参数值高于/低于绝对阈值 ·当一个信道变得比另一个信道好,且这两个信道中的至少一 个在有效候选切换集合中 ·信道非常快地恶化而只有一个信道比这个快速恶化的信道好 ·只有一个信道当前在有效切换候选集合中且该信道非常快地 恶化或低于绝对阈值,例如,移动台正离开覆盖区,并应该启动对 另一个系统的立即搜索。
现在结合图12说明另一个实例事件。
此处事件是根据信道的测 得参数值变动的快速程度来定义的。
在此实例中,对信道CH3测得 的参数值以上升方式非常快速地变动而对应于报告事件1,以下降方 式非常快速地变动而对应于报告事件2。
即使这种事件发生在报告范 围之外,也可以报告它。
参数变动或斜率的阈值在测量控制消息中 提供给移动台。
上述这些实例中许多可能对无线电网络作出切换决定和执行切 换操作(虽然它们并不局限于这种决定/操作)有用。
移动台还可以为无 线电网络提供有关某些无线电链路问题的信息。
例如,无线电链路 上可能存在不良的同步或定时。
当发生此类情况时,移动台可以通 知无线电网络,然后网络运营者可以从有效候选集合中排除该无线 电链路,并且开始可能的维护调查。
对无线电网络的另一个重要的监测和控制领域是功率控制。
现 在结合图13-15说明可能对功率控制操作有用的实例事件。
在图13中,绘出移动台输出功率对时间的曲线图。
报告事件对 应于移动台的发射功率变得比虚线所示的移动台绝对输出功率阈值 大或小。
报告发射功率变得比阈值大可能在检测覆盖问题时很有用, 例如由于路径损耗高而使移动台使用高的发射功率。
报告发射功率 变得比阈值小可能在检测远近问题时很有用,即由于无线电链路路 径损耗很低而使移动台使用很低的功率。
如果甚至移动台移近基站、 也不能降低它的功率,则这可能就成为了一个问题。
这样,其危险 是基站将接收到太高功率的移动信号,从而使对其他移动台传输的 接收恶化。
对于移动台的输出功率有网络被强加的或由于移动终端的物理 限制所致的实际限制。
例如,调整所有移动发射信号的发射功率电 平、使得它们以相同信干比在基站被接收,这对于获得CDMA系统 的最大容量是很重要的。
如果移动台不能降低它的功率,移动台会 导致对小区中其余移动通信的过度干扰,时常引起其他移动台增高 它们的功率来补偿提高的干扰电平。
最终,一个或多个移动台将达 到最大、但是尽管如此仍没有足够克服干扰而被“听到”的功率电 平,从而网络将开始使通话结束以降低干扰。
如果移动台难以调整 它的功率,由于种种原因,无线电网络可能不一定立即知道此困难。
因此,网络接收移动台对这种情况的提示警告并采取适当的措施、 例如切换到另一个小区或另一个频率是有益的。
图14说明移动台无法将它的输出功率降低到某个值(虚线)以下 的情况,图15说明相反的情况。
如果移动台难以在功率控制期间、 例如0.625毫秒调整它的功率,网络从移动台获得关于此情况的较早 的警告、以便能采取适当的措施,例如改变移动发射的比特率,这 仍是有益的。
基站和移动台收发信机都具有有限的动态范围。
如果移动台所 接收的信号超过该动态范围,则接收机将饱和,信号接收质量恶化。
利用这种接收机饱和作为触发事件,移动台可以通知网络此特定问 题。
除可以利用图13-15所示的事件来支持无线电网络中的上行和 下行功率控制功能外,还可以利用此信息支持其他操作。
例如,如 果移动台无法根据来自无线电网络的要求降低它的发射功率,例如 它太靠近基站,则网络可以命令该移动台作异频切换。
尽管已经参考特定实施例描述了本发明,但是本专业的技术人 员应明白,本发明不限于此处说明和图示的这些特定的实施例。
除 表示和说明的那些之外的不同的形式、实施例和调整以及许多修改、 变化和等效安排都可用于实现本发明。
因此,本申请人意图在于, 本发明仅由所附权利要求书的范围限定。
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