CN101043708B - 一种在无线网络中进行测量的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在无线网络中进行测量的方法，以解决现有的测量技术存在无线网络侧不能很好的安排用户设备进行测量的问题；该方法由无线网络侧向用户设备下发测量控制消息，并根据该用户设备上报的测量能力信息安排停止向所述用户设备发送数据的测量时隙；以及用户设备(UE)在所述测量时隙内进行测量。本发明还同时公开了一种网络设备及用户设备。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种在无线网络中进行测量的方法及装置。
背景技术
在第三代(3G)通信标准的时分双工(TDD)制式中，用户设备(UE)进行切换准备时，需要测量主-公共控制物理信道(P-CCPCH)接收信号码功率(RSCP)。基站(Node B)在时隙TS0发射P-CCPCH，而业务通信一般不在TS0上进行。因此，用户设备可自行决定何时在TS0进行异频测量，不需要无线接入网络(RAN)对用于通信的无线资源进行安排。
在频分双工(FDD)制式中，RAN要对业务通信的某些时隙进行压缩模式控制，从而挤出进行异频测量的时隙，而用户设备则在RAN安排的压缩时隙中进行异频测量。
在3GPP LTE标准中，FDD制式将不使用压缩模式进行异频测量，而TDD制式中时隙TS0也可能用于业务的传输。因此在进行异频测量，或进行不同无线接入技术(RAT)测量时，需要通过基站的资源调度让出空闲时隙进行测量。由于用户设备的测量能力以及测量算法不同，不同用户设备进行测量时所需的资源也有所不同(即测量时隙长短，测量时隙出现的周期不同)，因此进行资源调度时，网络需要根据用户设备的能力不同进行相应的资源调度。
目前，业界提出一种由网络指示UE中断通信进行测量过程的方案。该方案的主要处理过程为：网络指示用户设备进行异频测量后，用户设备每次进行异频测量时，在上行相关信道携带的信道质量信息(CQI)中请求中断；网络通过资源调度使通信中断；用户设备测量完毕后，在上行相关信道上指示测量结束；网络通过资源调度继续进行通信。
虽然采用上述方案用户设备能够完成异频测量，但存在以下不足：
1、由于采用在上行相关信道的CQI上进行请求、反馈的方式实现异频测量，因此，用户设备只能在有机会发送CQI的时候请求这类测量，从而导致网络侧不能较好地安排用户设备进行异频测量与异RAT测量。
2、由于上行相关信道上必须带有相应的指示域以请求资源，而且每次测量都需进行请求和回应消息交互，因此，会降低上行相关信道的效率。
发明内容
本发明提供一种在无线网络中进行测量的方法及装置，以解决现有的测量技术存在无线网络侧不能较好地安排用户设备进行测量的问题。进一步的，解决现有测量技术存在影响信道效率的问题。
为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：
一种在无线网络中进行测量的方法，包括以下步骤：
无线网络(RAN)侧向用户设备下发测量控制消息，并根据该用户设备上报的测量能力信息获知对测量参数进行测量时要求使用的测量时隙和该测量时隙的间隔周期，并根据该间隔周期安排测量时隙；以及
用户设备(UE)在所述测量时隙内进行测量。
其中：
用户设备在接收到所述测量控制消息后，进一步向无线网络侧返回携带所述测量能力信息的响应消息，无线网络侧从该响应消息中获取所述测量能力信息。进一步的，用户设备发现有多个测量参数并且要求不同的测量能力时，根据这些能力要求决策一组测量能力信息上报。
用户设备在接收到所述测量控制消息前，将所述测量能力信息携带在发送给无线网络侧的消息中，无线网络侧从该消息中获取所述测量能力信息。进一步的，无线网络侧在下发测量控制消息前，发现多个测量参数并且要求不同的测量能力时，根据这些能力要求决策一组能力信息来安排测量时隙，并在所述 测量控制消息中通知用户设备。
所述能力信息包括：对测量参数进行测量时要求使用的测量时隙和该测量时隙的间隔周期；无线网络侧根据该间隔周期周期性的安排测量时隙。进一步的，在多个测量参数要求不同的间隔周期时，选择其中最小的间隔周期作为测量时隙的间隔周期。
所述测量包括异频测量和异无线接入技术(RAT)测量。
一种网络设备，包括：
发送单元，用于向用户设备下发测量控制消息；
接收单元，用于从用户设备发送的消息中获取用户设备的测量能力信息；
调度控制单元，用于根据所述测量能力信息获知对测量参数进行测量时要求使用的测量时隙和该测量时隙的间隔周期，并根据该间隔周期为所述用户设备安排测量时隙。
一种用户设备，包括：
发送单元，用于将测量能力信息上报无线网络；
接收单元，用于接收无线网络侧下发的测量控制消息；
测量执行单元，用于在接收到所述测量控制消息后在指定的测量时隙上进行测量，其中，指定的测量时隙是无线网络侧根据测量能力信息获知对测量参数进行测量时要求使用的测量时隙和该测量时隙的间隔周期，并根据该间隔周期安排的测量时隙。
所述用户设备进一步包括：选择单元，用于在有多个测量参数并且要求不同的测量能力时，选择其中一个参数要求的测量能力并通知所述发送单元。
本发明有益效果如下：
1、本发明由网络侧根据UE进行测量，尤其是进行异频/异RAT测量要求使用的测量时隙和该测量时隙的间隔周期调度测量资源，既能适应不同测量能力的UE进行测量，又能使无线资源最大化的用于传输业务数据。
2、本发明只需要UE将测量需要使用的测量时隙和该测量时隙的间隔周期上报无线接入网络侧，无需每次测量都进行请求和回应消息交互，因此，能够提高无线资源的使用率，简化控制过程。
附图说明
图1为现有技术中演进UTMS的组网示意图；
图2、图3为本发明实施例中进行异频测量的流程图；
图4为本发明实施例中基站的结构示意图；
图5为本发明实施例中用户设备的结构示意图。
具体实施方式
为了满足不同测量能力的用户设备(UE)在进行测量时对资源的需求，并使无线资源能够最大化的用于传输业务数据，本发明在无线网络侧指示用户设备进行测量时，根据该用户设备上报的测量能力信息为其安排测量时隙，该用户设备则在测量时隙进行测量。所述测量时隙，是指无线网络侧不向用户设备发送用户数据的时隙。
图1给出了演进的UMT陆地无线接入网络(EUTRAN)系统的示意结构。在该EUTRAN系统中，无线接入网络侧控制测量的设备为基站eNodeB。而用户设备进行的测量包括异频测量和异无线接入技术(异RAT)测量。本实施例主要以在图1所示的无线网络系统中进行异频测量为例对本发明进行详细说明。
对于测量能力信息，一种较佳的方式是由用户设备进行测量时要求使用的测量时隙和该测量时隙的间隔周期构成。无线网络侧根据所述测量时隙和间隔周期调度资源，在用户设备的测量过程中周期性的安排测量时隙。当然，测量能力信息也可以是能够使无线接入网络侧获知所述测量时隙和间隔周期的其他能力信息。
在进行异频测量前，用户设备根据需要进行异频测量参数的内容(如异频邻小区的参考信号强度、参考信号信干比、各时隙的干扰信号强度等)确定进 行异频测量需要使用的时隙和使用该时隙的间隔周期(即两次测量之间相隔的时间或数据帧等)，然后将其上报到基站。用户设备可以采用以下两种方式上报测量时隙和间隔周期构成的测量能力信息：
1、用户设备收到基站下发的测量控制消息后上报测量能力信息
用户设备在收到测量控制消息后，根据所要测量的参数确定测量时隙与间隔周期，然后向基站返回测量控制响应(或确认)消息，在该响应消息中携带所述测量时隙和间隔周期；基站收到该测量控制响应消息后从中提取所述测量时隙和间隔周期。测量控制响应消息通过在现有协议中扩展新的消息实现。
当用户设备希望停止异频/异RAT测量时，可将测量控制响应消息中的间隔周期设置成高于正常值或某一特定的值。无线接入网络侧接收到用户设备发送的测量控制响应消息并确定其中的间隔周期大于设定的阈值或某一特定值时，停止为该用户设备安排测量时隙。
2、在基站下发测量控制消息前预先上报测量能力信息
用户设备在其他无线控制过程发送给基站的消息中携带对各种测量参数进行测量时所需的测量时隙和间隔周期，预先将其上报到基站；基站则从所述消息中提取所述测量时隙和间隔周期并保存。在指示用户设备进行异频测量时，基站根据测量参数确定进行测量的时隙与间隔周期，并进行调度测量资源。例如，在进行无线资源控制(RRC)建立请求消息中，用户设备将各种异频测量参数所需的时隙与间隔周期等测量能力信息上报给基站。
对于有多个测量参数(或称测量量、测量对象)，并且测量参数要求不同的测量能力信息时，根据上述两种上报方式进行相应的处理：
1、对于用户设备收到测量控制消息后上报测量能力的方式，由用户设备根据各测量参数要求的能力决策一组测量能力信息上报。对于由测量时隙和间隔周期构成的测量能力信息，测量参数要求不同的间隔周期时，用户设备自行确定其中一个测量参数要求的间隔周期作为上报的间隔周期。
2、对于预先上报测量能力的方式，基站根据各测量参数要求的能力决策一组能力信息来安排测量时隙，并在下发的测量控制消息中通知用户设备。对于由测量时隙和间隔周期构成的测量能力信息，测量参数要求不同的间隔周期时，基站选择其中一个测量参数要求的间隔周期安排测量时隙。
在多个测量参数要求不同的间隔周期的情况下，为了保证测量精度，一种较佳的方式是，用户设备或基站选择其中最短的间隔周期(即在测量过程中要求使用的测量时隙数最多)作为测量时隙的间隔周期，即以在测量过程中需要测量次数最多的测量参数所要求的间隔周期为准。对于要求间隔周期较长的测量参数(即在测量过程中要求使用的测量时隙数较少)，用户设备在异频测量过程中根据要求的测量次数选择部分测量时隙对该测量参数进行测量。例如：有两个测量参数m1，m2，用户设备为了保证测量精度，测量m1的间隔周期y值需取y1，测量m2的间隔周期y值需取y2，则用户设备最终选择间隔周期为y＝min(y1，y2)(即取y1和y2中的最小值)。
在有多个测量参数并且各测量参数要求的测量时隙和间隔周期不同时，基站可以分别调度各测量时隙，其处理与单个测量参数相同。
如图2所示，用户设备在接收到要求进行异频测量的测量控制消息后，通过上报需要的测量时隙和该测量时隙的间隔周期来实现异频测量的处理流程如下：
步骤200、基站向处于激活状态(Active状态)的用户设备下测量控制消息，指示用户设备进行异频测量。
测量控制消息可以在相应的无线承载建立好后立刻发出，也可在通信过程中由其他过程触发。
步骤210、用户设备根据需要进行异频测量参数的内容确定进行异频测量需要使用的测量时隙和该测量时隙的间隔周期。
步骤220、用户设备向基站返回测量控制响应消息，该消息中携带所述测 量时隙和间隔周期。
步骤230、基站根据所述测量时隙和间隔周期调度资源，在所述用户设备进行异频测量的过程中，周期性的安排测量时隙，用户设备则在该测量时隙内进行异频测量。
步骤240、用户设备向基站发送测量报告。
如图3所示，用户设备预先上报各种测量参数要求的测量时隙和该测量时隙的间隔周期来实现异频测量的流程如下：
步骤300、用户设备确定异频测量参数所需要使用的时隙和该时隙的间隔周期。
步骤310、用户设备将所述测量时隙和间隔周期携带在发送给基站的层3(L3)消息中，由基站保存。
步骤320、基站根据需要用户设备测量的异频测量参数，确定用户设备所需的测量时隙和间隔周期，向处于激活状态(Active状态)的用户设备下发包含该测量时隙和间隔周期的测量控制消息，指示用户设备进行异频测量。
步骤330、基站根据所述测量时隙和间隔周期调度资源，在用户设备进行异频测量的过程中周期性的安排测量时隙，用户设备则在该测量时隙上进行异频测量。
步骤340、用户设备向基站发送测量报告。
图4给出了一种实现上述方法的基站40，该基站40包括发送单元400、接收单元410和调度控制单元420(图4中未示出实现现有基本功能的其他单元)。
发送单元400用于向用户设备下发测量控制消息及其他消息；接收单元410用于接收用户设备上报的各种消息，并从指定的消息中提取由用户设备进行测量需要使用的测量时隙和要求该测量时隙的间隔周期组成的测量能力信息，并保存该能力信息；调度控制单元420用于根据所述时隙和间隔周期，在 用户设备进行测量过程中，周期性的安排测量时隙。
图5给出了一种实现上述方法的用户设备50，该用户设备50包括发送单元500、接收单元510、测量执行单元520和选择单元530(图5中未示出实现现有基本功能的其他单元)。
发送单元500用于发送消息，并在其中一个消息中携带测量参数需要使用的测量时隙和该测量时隙的间隔周期；接收单元510用于从接收包括测量控制消息的各种消息；测量执行单元520用于根据接收到的测量控制消息，在规定的时隙上对测量参数进行测量；选择单元530用于在测量过程中有多个测量参数并且要求的间隔周期不同时，选择其中最短的间隔周期作为测量时隙的间隔周期。
进行异频测量所需的测量时隙x在上报消息中可用比特映射(bit map)的方式指示，间隔周期y较佳的方式是指示间隔多少个数据帧安排一次异频测量时隙，即指示两次测量之间的数据帧数量。测量时隙x在TDD系统中可用9bits(在FDD系统中可用20bits表示)，如，在TDD系统中，x＝1100 0000 0表示时隙TS0与DwPTS用来进行异频(或异RAT)测量，y＝10表示10个子帧中有一个子帧中安排进行异频测量的测量时隙。
下面通过一个具体实例进一步说明确定测量时隙与间隔周期的过程，但该实例并不用于限定本发明的技术方案：
1、对于一个测量参数的情况
无线接入网络要求用户设备对某个频率进行异频测量，此测量参数的统计周期为100ms，用户设备根据自己的测量方法，要求物理层在100ms内至少进行4次测量并取平均值，这样才能达到要求的测量精度。则对于TDD系统，测量时隙为TS0，周期为5个无线子帧有一次测量(一个无线子帧为5ms)，即用户设备反馈值为(x，y)＝(1100 0000 0，5)；对于FDD系统，测量时隙选择TS1，TS2，周期为2.5帧有一次测量，取小数的整形量y＝2，则用户设 备在回应消息中将(x，y)＝(0110 0000 0000 0000 0000，2)参数反馈给网络。网络就可按此要求进行资源调度，如对FDD系统来说，在帧号为偶数的无线子帧上TS1，TS2不安排此用户设备进行业务通信，用户设备就可在此时隙进行异频测量。
若用户设备只需3次测量取平均值即可，则对于TDD系统，返回(1100 00000，6)，对于FDD系统，返回(0110 0000 0000 0000 0000，3)即可。
2、对于多个测量参数的情况
以TDD系统为例，当要求进行异频测量为两个参数，并在时隙TS0测量。其中一个测量参数需100ms至少测量4次并取平均值，则间隔周期y1＝20/4＝5，另一个测量参数需80ms至少测量4次并取平均值，则间隔周期y2＝16/4＝4，最终确定测量时隙的间隔周期y＝min(5，4)＝4。因此，用户设备可确定向基站返回的值为(1100 00000，4)，即4个子帧(20ms)测量一次，以适应在测量过程中要求测量次数多的测量参数。
虽然本实施例主要以异频测量为例进行说明，但本发明同样适用于基于共享信道的其他类似的测量上。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (17)
1.一种在无线网络中进行测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
无线网络侧向用户设备下发测量控制消息，并根据该用户设备上报的测量能力信息获知对测量参数进行测量时要求使用的测量时隙和该测量时隙的间隔周期，并根据该间隔周期安排测量时隙；以及
用户设备在所述测量时隙内进行测量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用户设备在接收到所述测量控制消息后，进一步向无线网络侧返回携带所述测量能力信息的响应消息，无线网络侧从该响应消息中获取所述测量能力信息。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，用户设备发现有多个测量参数并且要求不同的测量能力时，根据这些能力要求决策一组测量能力信息上报。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用户设备在接收到所述测量控制消息前，将所述测量能力信息携带在发送给无线网络侧的消息中，无线网络侧从该消息中获取所述测量能力信息。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，无线网络侧在下发测量控制消息前，发现多个测量参数并且要求不同的测量能力时，根据这些能力要求决策一组测量能力信息来安排测量时隙，并在所述测量控制消息中通知用户设备。
6.如权利要求1至5之一项所述的方法，其特征在于，所述测量能力信息包括：对测量参数进行测量时要求使用的测量时隙和该测量时隙的间隔周期；无线网络侧根据该间隔周期周期性的安排测量时隙。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在多个测量参数要求不同的间隔周期时，选择其中最小的间隔周期作为测量时隙的间隔周期。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，用户设备对要求最小间隔周期外的其他测量参数进行测量时，根据其要求的测量次数选择部分测量时隙进行测量。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，当无线网络侧接收到用户设备发送的响应消息并确定其中携带的间隔周期大于设定的阈值或为某一特定值时，停止为该用户设备安排测量时隙。
10.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述测量时隙在发送给无线网络侧的消息中通过比特映射(bit map)方式表示。
11.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述测量包括异频测量和异无线接入技术(RAT)测量。
12.一种网络设备，其特征在于，包括：
发送单元，用于向用户设备下发测量控制消息；
接收单元，用于从用户设备发送的消息中获取用户设备的测量能力信息；
调度控制单元，用于根据所述测量能力信息获知对测量参数进行测量时要求使用的测量时隙和该测量时隙的间隔周期，并根据该间隔周期为所述用户设备安排测量时隙。
13.如权利要求12所述的网络设备，其特征在于，所述调度控制单元在确定有多个测量参数并且要求不同的测量能力时，选择其中一个测量参数要求的测量能力安排测量时隙，并由所述发送单元通知用户设备。
14.如权利要求12或13所述的网络设备，其特征在于，所述测量能力信息包括：对测量参数进行测量时要求使用的测量时隙和该测量时隙的间隔周期；所述调度控制单元根据该间隔周期为用户设备周期性的安排测量时隙。
15.一种用户设备，其特征在于，包括：
发送单元，用于将测量能力信息上报无线网络；
接收单元，用于接收无线网络侧下发的测量控制消息；
测量执行单元，用于在接收到所述测量控制消息后在指定的测量时隙上进行测量，其中，指定的测量时隙是无线网络侧根据测量能力信息获知对测量参数进行测量时要求使用的测量时隙和该测量时隙的间隔周期，并根据该间隔周期安排的测量时隙。
16.如权利要求15所述的用户设备，其特征在于，该用户设备进一步包括：
选择单元，用于在有多个测量参数并且要求不同的测量能力时，选择其中一个参数要求的测量能力并通知所述发送单元。
17.如权利要求15或16所述的用户设备，其特征在于，所述测量能力信息包括：对测量参数进行测量时要求使用的测量时隙和该测量时隙的间隔周期。
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