專利名稱：避免上行鏈路干擾的信號質量估計方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線電信系統(tǒng)，更具體地說，本發(fā)明涉及根據(jù)測量的信號強度來估計另一載波的信號質量(Ec/Io)。
背景技術：
在當前和未來的電信系統(tǒng)中，能夠在不同的系統(tǒng)和不同的運營商之間進行切換。例如，當移動終端逼近服務區(qū)的邊界時，可觸發(fā)頻率間切換。圖1圖解說明了當移動終端位于其當前小區(qū)的邊緣附近時，由于附近無線電系統(tǒng)的干擾，需要頻率間切換。干擾可由箭頭110代表。如圖所示，當來自運營商2的信道f2的干擾影響在運營商1的信道f3中工作的移動終端的操作時，通過到另一信道f2的頻率間切換108，能夠避免鄰信道干擾。通過到運營商2的信道f4的系統(tǒng)間切換，也能夠避免鄰信道干擾。
寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)進行軟切換，以便避免或使與WCDMA中的相鄰小區(qū)的上行鏈路干擾降至最小。即，借助基于下行鏈路CPICH Ec/Io測量，在一個頻率內的軟切換，或者所謂的在鄰信道干擾情況下，下行鏈路首先結束，可避免上行鏈路干擾。當如同在通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)核心頻帶(例如2.1GHz)中那樣，存在固定的一對上行鏈路和下行鏈路時，減小或避免上行鏈路干擾的這些方法可起作用。但是，當使1.9GHz下的相同上行鏈路載波與2.1GHz或2.5GHz下的下行鏈路配對時，這些技術不能用于2.5GHz。需要新的下行鏈路頻率間測量，以便避免上行鏈路干擾。但是，如果測量未被正確設計，那么頻繁的頻率間測量會導致系統(tǒng)容量和覆蓋范圍方面的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的實施例可包括一種通信方法，所述通信方法包括測量載波的信號強度，根據(jù)測量的信號強度，確定信號質量估計值。信號強度可以是同站址(co-sited)載波的下行鏈路信號的接收信號強度指示(RSSI)。信號質量估計值可以是CPICH Ec/Io的估計值。
本發(fā)明的實施例還包括估計RSCP的值。RSCP的估計值以頻率的差異和導頻信道(CPICH)傳輸功率的差異為基礎。在這些實施例中，信號質量估計值可以測量的信號強度和RSCP的估計值為基礎。
本發(fā)明的實施例可根據(jù)確定的信號質量估計值，避免上行鏈路干擾。這可通過根據(jù)確定的信號質量估計值，進行切換來實現(xiàn)。
本發(fā)明的實施例還可包括一種通信系統(tǒng)，所述通信系統(tǒng)包括通信網絡中的至少一個網絡設備，和操作上與通信網絡連接的一個移動設備。移動設備可測量載波的信號強度，通信系統(tǒng)可包括根據(jù)測量的信號強度，確定信號質量估計值的能力。
根據(jù)結合公開本發(fā)明的優(yōu)選實施例的附圖，進行的下述詳細說明，本發(fā)明的其它實施例和特征將變得顯而易見。


結合附圖，根據(jù)例證實施例的下述詳細說明和權利要求，將更好地理解本發(fā)明，所有這些構成本發(fā)明的公開內容的一部分。雖然下面描述和舉例說明的公開內容集中于公開本發(fā)明的例證實施例，但是顯然例證實施例只是對本發(fā)明的舉例說明，本發(fā)明并不局限于此。
下面是附圖的簡要說明，其中相同的附圖標記代表相同的部分，其中圖1根據(jù)一個例證方案圖解說明何時需要切換；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個例證實施例的系統(tǒng)的圖；圖3根據(jù)本發(fā)明的一個例證實施例示出了上行鏈路信道中的例證接合情形；圖4根據(jù)本發(fā)明的一個例證實施例示出了上行鏈路信道中的另一例證接合情形；圖5是RSSI與地理位置的關系曲線圖；圖6是本發(fā)明的例證實施例的流程圖。
具體實施例方式
這里表示的細節(jié)是當作本發(fā)明的實施例的例子，并且便于本發(fā)明的方案和實施例的說明性討論。結合附圖進行的說明使得對本領域的技術人員來說，如何在實踐中具體體現(xiàn)本發(fā)明的實施例將是顯而易見的。
此外，為了避免遮蔽本發(fā)明，另外鑒于關于這種方框圖方案的實現(xiàn)的細節(jié)極其依賴于將在其中實現(xiàn)本發(fā)明的平臺的事實，可用方框圖的形式表示方案和實施例。即，在本領域的技術人員的視界內，這些細節(jié)應是公知的。這里陳述了具體細節(jié)(例如流程圖)，以便描述本發(fā)明的例證實施例，對于本領域的技術人員來說，顯然可在沒有這些具體細節(jié)的情況下，實踐本發(fā)明。
本發(fā)明的實施例涉及一種通信方法，包括測量載波的信號強度(例如RSSI)，根據(jù)測量的信號強度，確定信號質量估計值(例如Ec/Io)。根據(jù)確定的信號質量估計值，作出關于切換的決定，以便避免上行鏈路信道干擾。和進行Ec/Io測量的方案相比，本發(fā)明的涉及估計Ec/Io的實施例更快速。從而，能夠在使用較小的網絡資源的情況下，更快地作出決定。
圖2表示了根據(jù)本發(fā)明一個例證實施例的例證系統(tǒng)。其它實施例和結構也在本發(fā)明的范圍之內。該系統(tǒng)包括電信網絡10，電信網絡10包括網絡設備或節(jié)點12-22和移動設備(例如用戶設備(UE)，移動節(jié)點(MN)和移動站(MS)等)30-48。術語移動設備、移動節(jié)點和用戶設備將在本公開內容中被交替使用，指的是相同類型的裝置。
網絡設備12-22可以是支持與電信網絡連接的無線裝置的任意類型的網絡節(jié)點或裝置，例如無線網絡控制器(RNC)，基站控制器(BSC)等。網絡設備12和移動設備36通過上行鏈路35和下行鏈路37信道，在彼此之間傳送數(shù)據(jù)和控制信息?；净蛐^(qū)(未示出)可從特定頻帶提供允許移動設備36選擇并用于下行鏈路載波和上行鏈路載波的多個頻率。上行鏈路載波頻率和下行鏈路載波頻率可來自相同的頻帶，或者來自不同的頻帶。
當移動設備從一個位置移動到另一位置時，最接近該移動設備的基站或小區(qū)隨后將很可能向該特定移動設備提供上行鏈路和下行鏈路載波。一般來說，如果在相鄰的基站存在相同的頻帶，那么網絡設備可指令在從初始基站提供的下行鏈路和上行鏈路載波與從相鄰基站提供的下行鏈路和上行鏈路載波之間進行軟切換。
目前使用的網絡設備12和/或相鄰網絡設備14，可能連同移動設備36一起，可在切換之前檢測軟切換范圍，從而可在不導致上行鏈路信道干擾的情況下，發(fā)生切換。當移動設備移動到不提供目前被該移動設備用于其下行鏈路載波的相同頻帶的位置時，會導致上行鏈路干擾。
每個移動設備30-48和/或網絡設備12-22可定期地或者連續(xù)地執(zhí)行各種測量，以便檢測避免上行鏈路干擾的軟切換范圍。例如，可進行諸如信號強度、信號質量之類的測量，并與來自相鄰或同站址波段的載波的類似測量進行比較，以便確定是否存在軟切換范圍，以及是否應進行切換，以避免上行鏈路干擾。網絡設備和/或移動設備可確定所進行的測量的類型，以及何時進行這些測量。此外，網絡設備和/或移動設備可執(zhí)行所述測量，在移動設備進行測量的情況下，網絡節(jié)點可指令移動設備進行測量，或者移動設備在無來自網絡設備的指令的情況下，進行測量。此外，移動設備可進行測量，并把結果報告給網絡設備，從而網絡設備確定是否存在軟切換范圍，以及是否應進行軟切換，以便避免上行鏈路干擾。
載波(下行鏈路或上行鏈路)的信號質量可包括來自其它小區(qū)的干擾，并且與在特定移動設備的信號質量相關。相反，信號強度可包括所有信號之和，并且表示特定頻率下的總強度。就信號強度測量來說，特定移動設備的信號和其它信號之間不存在任何區(qū)別。同站址(co-sited)下行鏈路載波是與移動設備當前使用的下行鏈路載波一樣，來自相同天線或相同基站或小區(qū)的下行鏈路載波。
還可進行相對信號質量的測量。在這種方法中，信號質量可被測量，并與來自另一基站的下行鏈路載波的信號質量比較。這兩者之間的差值隨后可被用于確定是否存在軟切換范圍。此外，目前使用來自當前小區(qū)的當前下行鏈路載波，并移向相鄰小區(qū)的移動設備可從和當前下行鏈路載波相同的頻帶中，尋找來自相鄰小區(qū)的下行鏈路載波。如果在波段中不存在下行鏈路載波，那么網絡設備和移動設備知道存在如果不較早進行切換，那么會發(fā)生上行鏈路干擾的軟切換范圍。
當移動設備處于任意模式或狀態(tài)時，可進行軟切換范圍檢測，例如，移動設備可處于空閑模式，或者處于等待數(shù)據(jù)或主動傳送數(shù)據(jù)的連接模式。根據(jù)模式或狀態(tài)，移動設備可確定可進行哪些類型的測量(例如頻率間測量)。
切換的一個原因是因為移動設備已到達擴展(例如2.5GHz)波段中的頻率載波的覆蓋范圍的盡頭。擴展波段覆蓋范圍的盡頭可調用波段間，頻率間或系統(tǒng)間切換。觸發(fā)標準可以始終相同。由于能夠更快地實現(xiàn)波段間切換，因此可實現(xiàn)獨立的觸發(fā)閾值。一些例證的覆蓋范圍觸發(fā)可包括(但不限于)歸因于上行鏈路DCH質量的切換，歸因于UE Tx功率的切換，歸因于下行鏈路DPCH功率的切換，歸因于公共導頻信道(CPICH)接收信號碼功率(RSCP)的切換，和歸因于CPICH碼片能量/總噪聲(Ec/No)的切換。切換起當移動終端從網絡的一個小區(qū)轉移到另一小區(qū)時，防止連接落線的作用。
覆蓋范圍可以是切換的另一原因。如果(1)擴展波段小區(qū)具有比核心波段小的覆蓋范圍(＝較低的CPICH功率或不同的覆蓋范圍觸發(fā))，(2)目前使用的核心波段覆蓋范圍終結(從而擴展波段也終結)，或者(3)UE進入死區(qū)，那么會發(fā)生覆蓋切換。
頻率內測量可以是軟切換的另一原因。擴展波段中的軟切換程序大體上可按照和在核心波段中相同的方式與分支添加、替換和刪除程序一起工作。SHO程序可基于CPICH Ec/Io測量。盡管在擴展波段中衰減更強，不過對于這兩個波段來說，作為比值的Ec/Io差不多相同。于是，原則上，相同的SHO參數(shù)設置可用在擴展波段中。但是，如果未借助額外的功率分配，補償擴展波段中的較強衰減，那么SHO測量(Ec/Io)的可靠性會受損。此外，擴展波段小區(qū)可能同時具有在擴展波段頻率下的鄰居和在核心波段頻率下的鄰居。從而，UE不得不既測量頻率內鄰居，又測量波段間鄰居。
會發(fā)生由位于擴展波段覆蓋范圍邊緣的延遲軟HO引起的核心波段中的UL干擾。擴展波段小區(qū)可能同時具有擴展波段鄰居和核心波段鄰居。雖然標準SHO程序足以滿足擴展波段鄰居，但是對于核心波段鄰居，還不得不執(zhí)行足夠早的波段間切換。否則，在核心波段相鄰小區(qū)中，會發(fā)生嚴重的UL干擾。SHO區(qū)可能相對更接近基站，從而不必與UE Tx(發(fā)射)功率(或基站收發(fā)器(BTS)Tx功率)相聯(lián)系。覆蓋切換觸發(fā)可能并不足夠。
圖3根據(jù)本發(fā)明的一個例證方案示出了上行鏈路信道中的可能接合情形。其它方案也是可能的。在相鄰的覆蓋范圍稍微相交的情況下，表示了三個小區(qū)或基站51、53、55。最左側的小區(qū)51提供同站址的兩個頻帶，一個擴展頻帶60和一個核心頻帶54。中間的小區(qū)53也提供兩個同站址的頻帶，一個擴展頻帶52和一個核心頻帶56。最右側的小區(qū)55只提供一個核心頻帶58。
在本例證方案中，移動設備(UE)50正在使用來自擴展頻帶52的下行鏈路載波，擴展頻帶52來自最接近移動設備50的基站53。當移動設備50從基站53的左側移動，并逼近小區(qū)覆蓋范圍重疊區(qū)時，該移動設備使用來自鄰近小區(qū)(即中間小區(qū)53和最右側小區(qū)55)的UL和DL載波。通常，如果移動設備50正在使用擴展波段(例如始于大約2.5GHz的頻帶)中的UL和DL載波，那么一旦移動設備50朝著鄰近的擴展波段小區(qū)的覆蓋范圍移動，在鄰近小區(qū)的DL和UL載波之間就會發(fā)生軟切換。但是，在不存在如同這里所示的鄰近擴展波段小區(qū)的情況下，不會發(fā)生軟切換，因為移動設備50現(xiàn)在必須從核心波段(例如始于大約2GHz的頻帶)小區(qū)獲得DL和UL載波。這會導致鄰近小區(qū)的UL載波(未示出)中的干擾。
圖4根據(jù)本發(fā)明的一個例證方案示出了上行鏈路信道中的另一可能接合情形。其它方案也是可能的。在本例子中，移動設備(UE)50正在使用來自核心頻帶58的下行鏈路載波，核心頻帶58來自基站55。移動設備可不進行到來自基站53的擴展波段52的軟切換，因為移動設備50將跳入可能的干擾區(qū)，導致UL信道干擾。
如上所述，切換可基于測量的碼片能量/總噪聲(Ec/Io)。Ec/Io測量可能較慢，因為移動設備需要使用主同步信道(P-SCH)，從同步信道(S-SCH)和/或主公共導頻信道(CPICH)查找另一小區(qū)的計時，并識別擾頻碼，以測量Ec＝RSCP。為了減少所需的時間和資源的數(shù)量，本發(fā)明的實施例可使用接收信號強度指示(RSSI)來估計當載波位于相同站址時，關于另一載波的碼片能量/系統(tǒng)噪聲(Ec/Io)。同站址的載波是和當前使用的載波一樣，來自相同天線或相同基站或小區(qū)的載波。在頻率間測量期間，可使用下行鏈路RSSI的值，以便確定切換的狀況。Ec/Io估計可被用于干擾檢測，頻率間切換，系統(tǒng)間切換，觸發(fā)更準確的測量等。
RSSI測量比Ec/Io測量更快，因為RSSI測量不需要與其它載波的任何同步。相反，RSSI測量包括總功率的測量。移動單元包括測量移動單元本身位置的下行鏈路RSSI的能力。與測量的RSSI相關的信息可被恰當?shù)剞D發(fā)給網絡部件(即，RNC或BSC)，例如以測量報告的形式。根據(jù)本發(fā)明的實施例，可在約1-2個時隙(為0.625-1.25毫秒)內，完成移動單元處的該RSSI測量。這顯然優(yōu)于其中利用壓縮模式的小區(qū)識別花費數(shù)秒，并且需要7個時隙的壓縮模式間隔的不利方案。
更具體地說，可根據(jù)RSSI和接收信號碼片功率(RSCP)，估計Ec/Io(即，信號質量)。例如，下面的等式表示根據(jù)本發(fā)明的一個例證實施例，如何估計Ec/IoEcIo=RSCPRSSI]]>RSCP可由網絡部件(例如RNC或BSC)或由移動單元估計。當下述信息已知或者能夠被確定時，網絡部件可估計RSCPa)載波和測量載波之間的頻率差異和頻率衰減(即，2.1GHz和2.5GHz之間的差異為2-3dB)；和b)公共導頻信道(CPICH)傳輸功率的差異。RSCP的估計可利用同步，因為它過濾了導頻功率CPICH的碼片能量，忽略了同時在相同載波上發(fā)射的所有其它信道。
在Ec/Io的估計之后，可進行各種操作，例如干擾檢測，頻率間切換，系統(tǒng)間切換，觸發(fā)更準確的測量等。信息可被傳送給必要的網絡部件，以便執(zhí)行所需操作。
圖5是RSSI與位置的關系曲線圖。圖5中，縱軸代表RSSI，而橫軸代表移動設備的地理位置(即，移動設備的移動)。兩條曲線150、152分別代表關于第一小區(qū)156的信道1的頻率，和第二小區(qū)158的信道2的頻率，在指定位置的測量RSSI。虛線154代表在移動設備的熱噪聲級。從圖5下面所示，移動設備可設置在第一小區(qū)156的地理區(qū)域內(在表示成ch1或ch1′的頻帶中)，或者設置在第二小區(qū)的地理區(qū)域內(在表示成ch2的頻帶中)。圖5表示了RSSI與移動位置的關系。在圖5的左上部中，RSSI很高，意味著移動設備接近于該特定運營商(或小區(qū))的天線或基站。在圖5的右下部中，RSSI很低，意味著移動設備遠離該特定運營商(或小區(qū))的天線或基站。圖5還表示在右下角中，和沿著曲線150(在頻帶ch1′中)相比，沿著曲線152(在頻帶ch2中)，RSSI值較高。于是，本發(fā)明的實施例適用于進行切換，以便避免上行鏈路干擾。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的例證實施例的操作的流程圖。其它實施例，操作和操作順序也在本發(fā)明的范圍之內。更具體地說，圖6表示在方框202中，可測量信號強度。這可包括同站址載波的下行鏈路RSSI的測量。在方框204中，可確定RSCP的估計值。如上所述，RSCP的估計值可由網絡設備(例如RNC)確定。在方框206，根據(jù)估計的信號強度和RSCP的估計值，可確定信號質量(Ec/Io)估計值。在方框208中，可進行各種操作，以便避免上行鏈路干擾。這可包括(但不局限于)各種切換。
本發(fā)明的實施例能夠快速檢測由單個UE導致的上行鏈路信道中的可能干擾?？衫靡苿釉O備測量RSSI水平，Ec/Io估計值可由網絡部件計算。根據(jù)本發(fā)明的實施例，和Ec/Io測量相比，Ec/Io估計需要小得多的壓縮模式。壓縮模式也會導致容量和覆蓋范圍的降低，應使其使用被降至最小。
說明書中對“一個實施例”的任意引用意味著關于該實施例描述的特定特征、結構或特性包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。短語“在一個實施例中”在說明書中的各個地方中的出現(xiàn)不一定指的都是同一實施例。
雖然參考本發(fā)明的許多例證實施例，說明了本發(fā)明，但是顯然本領域的技術人員能夠設計出落入本發(fā)明的原理的精神和范圍之內的許多其它修改和實施例。更具體地說，在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，就在前述公開內容，附圖和附加權利要求的范圍內的主題組合方案的組成部分和/或各種安排來說，各種合理的變化和修改都是可能的。除了組成部分和/或安排方面的變化和修改之外，對本領域的技術人員來說，其它用途也是顯而易見的。例如，本發(fā)明的實施例還適用于不同于WCDMA的CDMA系統(tǒng)。
權利要求
1.一種通信方法，包括測量載波的信號強度；和根據(jù)所測量的信號強度，確定信號質量估計值。
2.按照權利要求1所述的方法，其中所述信號強度是同站址載波的下行鏈路信號的接收信號強度指示(RSSI)。
3.按照權利要求1所述的方法，其中所述信號質量估計值是CPICHEc/Io的估計值。
4.按照權利要求1所述的方法，還包括估計RSCP的值。
5.按照權利要求4所述的方法，其中所述RSCP的估計值基于頻率的差值和傳輸功率的差值。
6.按照權利要求4所述的方法，其中所述信號質量估計值基于所測量的信號強度和所述RSCP的估計值。
7.按照權利要求1所述的方法，還包括根據(jù)所確定的信號質量估計值來避免上行鏈路干擾。
8.按照權利要求1所述的方法，還包括根據(jù)所確定的信號質量估計值來檢測干擾。
9.按照權利要求1所述的方法，還包括根據(jù)所確定的信號質量估計值來執(zhí)行切換。
10.一種避免上行鏈路干擾的方法，包括根據(jù)同站址載波的信號強度來確定信號質量；和根據(jù)所確定的信號質量執(zhí)行操作，以便避免上行鏈路干擾。
11.按照權利要求10所述的方法，還包括測量所述同站址載波的信號強度。
12.按照權利要求11所述的方法，其中所述信號強度是同站址載波的下行鏈路信號的接收信號強度指示(RSSI)。
13.按照權利要求10所述的方法，其中所述信號質量是CPICH Ec/Io的估計值。
14.按照權利要求10所述的方法，其中確定所述信號質量包括估計RSCP的值。
15.按照權利要求14所述的方法，其中所述RSCP的估計值基于頻率的差值和傳輸功率的差值。
16.按照權利要求14所述的方法，其中所述信號質量基于所測量的信號強度和所述RSCP的估計值。
17.按照權利要求10所述的方法，其中所述執(zhí)行操作包括根據(jù)所確定的信號質量來執(zhí)行切換。
18.一種通信系統(tǒng)，包括通信網絡中的至少一個網絡設備；和可操作地與所述通信網絡連接的移動設備，其中所述移動設備測量載波的信號強度，并且所述通信系統(tǒng)包含根據(jù)所測量的信號強度來確定信號質量估計值的能力。
19.按照權利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述網絡設備包括確定信號質量估計值的無線網絡控制器。
20.按照權利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述信號強度是同站址載波的下行鏈路信號的接收信號強度指示(RSSI)。
21.按照權利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述信號質量估計值是CPICH Ec/Io的估計值。
22.按照權利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述通信系統(tǒng)還包含估計RSCP的值的能力。
23.按照權利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述RSCP的估計值基于頻率的差值和傳輸功率的差值。
24.按照權利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述信號質量估計值基于所測量的信號強度和所述RSCP的估計值。
25.按照權利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述通信系統(tǒng)根據(jù)所確定的信號質量估計值來避免上行鏈路干擾。
26.按照權利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述通信系統(tǒng)根據(jù)所確定的信號質量估計值來檢測干擾。
27.按照權利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述通信系統(tǒng)根據(jù)所確定的信號質量估計值來執(zhí)行切換。
全文摘要
提供一種估計信號質量(Ec/Io)，以便避免上行鏈路干擾的通信方法和設備。這可包括測量載波的信號強度(202)，估計RSCP的值(204)。根據(jù)測量的信號強度和RSCP的估計值，確定信號質量估計值(206)。根據(jù)估計的信號質量，可進行其它操作(例如切換)(208)。
文檔編號H04B17/00GK1656829SQ03812531
公開日2005年8月17日 申請日期2003年4月25日 優(yōu)先權日2002年4月29日
發(fā)明者哈里·霍爾曼, 烏韋·施瓦策, 彼得·穆審斯基, 薩里·K·考佩拉 申請人:諾基亞公司