CN101167375A

CN101167375A - 用于确定移动装置操作参数的系统和方法

Info

Publication number: CN101167375A
Application number: CNA2005800330481A
Authority: CN
Inventors: 达莫达兰·瓦苏德万; 图沙尔·拉瓦尔; 加里·E·韦斯顿
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2005-09-06
Publication date: 2008-04-23
Also published as: EP1797728A2; US20060068792A1; WO2006039061A2; WO2006039061A3

Abstract

一种为移动单元(102)确定被选操作参数的系统和方法。监视至少一个近邻小区(108、110或112)中的移动装置性能信息并且监视服务小区(106)中的移动装置性能信息。根据该至少一个近邻小区(108、110或112)中的移动装置性能信息和该服务小区(106)中的移动装置性能信息来确定移动装置(102)的被选操作参数。

Description

用于确定移动装置操作参数的系统和方法

技术领域

本发明的领域涉及无线通信系统，并且特别涉及这些系统中的移动装置。

背景技术

诸如蜂窝电话和寻呼机之类的无线通信装置是众所周知的。这些移动装置通常使用特定的编码方案(coding scheme)操作在通信小区中，用于相互通信或与其他用户通信。编码方案的例子包括通用分组无线业务(GPRS)编码方案和增强通用分组无线业务(EGPRS)编码方案。移动装置还可以在各小区之间移动，并且当移动通信装置从第一小区进入第二小区的时候就发生越区切换(handoff)。

有关无线系统或网络的操作的一个重要问题是在移动装置上提供给用户的可感觉的业务质量。例如，可以在网络的一个小区之内测量移动装置上所接收信号的强度。

在某些现有系统中，为了改善移动装置的可感觉业务质量，移动装置可能要搜索新的小区。新小区标识的确定通常是根据静态和不改变的小区重选标准来进行的。例如，如果确定需要新的小区，所选择的新小区总是移动装置看到的最强的小区。

这些现有系统都有一定的问题和缺点。如上面指出的，在现有系统中，新小区的选择和所产生的在该新小区使用的起始编码方案不是动态的，而是基于静态和不变的判据和关系。换言之，在进行小区和编码方案选择确定的时候，没有考虑该特定小区中的移动单元的实际射频(RF)操作条件。作为现有系统局限的例子，在小区重选期间，由于小区拓扑、地形、环境条件的变化或其他可变情况，该网络不能选择最优的编码方案和新的小区。

另外，在现有系统中，移动装置使用的初始编码方案是由运营商指定的，并且应用于小区内的所有移动装置，而不管RF条件如何。通常不允许基于个别需求的改变。与现有系统有关的另一个的问题是当系统控制单元确定最优信道编码方案来服务移动装置时最终用户吞吐量有时候降低。

附图说明

通过提供下面详细描述的用于确定移动装置的操作参数的系统和方法，上述的需求至少部分得到满足，该描述结合下述附图，其中：

图1是根据本发明各实施例的用于确定小区边界信息的系统的方框图；

图2是根据本发明各实施例的用于确定小区边界的方法的流程图；

图3是根据本发明各实施例的查找表的图示。

本领域的技术人员能够理解，图中的要素是按简明的方式示出的，不必按比例画出。例如，图中某些要素的尺寸相对于其他要素可能是夸张的，用以帮助理解本发明的各实施例。而且，在商业可行实施例中的有用的或必要的常见而且众所周知的要素常常不被画出，以免妨碍本发明各实施例的图示。还应该理解，这里使用的术语和表达式相对于所考虑的相应各领域具有通常的意义，除非指出特别的含义。

具体实施方式

用于确定小区边界和编码方案信息的系统和方法使用所测量的移动单元的操作条件来确定移动装置的操作参数。特别，该系统和方法根据所接收的性能信息来确定最优的小区边界和用于移动单元的其他操作参数。利用该系统，这种确定可快速有效实现并产生增强的用户体验。

在许多这些实施例中，该系统监视至少一个近邻小区中的移动装置性能信息和服务小区中的移动装置性能信息。该系统然后根据该至少一个近邻小区中的移动装置性能信息和该服务小区中的移动装置性能信息确定移动装置的被选操作参数。利用这种途径，当确定移动装置的操作条件时，考虑了小区拓扑、地形、环境条件的变化或其他可变条件。

该被选操作参数可应用到该移动装置，并且，该系统可确定使用该被选操作参数的该移动装置的至少一个性能特征是否改善。该系统还可以根据至少一个存储的历史度量值来初始化该移动装置的被选操作参数。

计算机存储器可存储表(table)，如包括参数的多维数组。该表提供了存取参数的快速有效方法。

这样，该网络为该移动装置选择最优编码方案并且可考虑因小区拓扑、地形和其他环境条件改变而产生的服务质量差异。在确定最优信道编码方案来服务移动装置的处理期间，最终用户吞吐量也常常增加。该系统是用户友好的并产生令人愉悦的用户体验，因维持了合适的服务质量。

现在参见图1，其中描述了使用性能信息来确定移动装置操作参数的系统的例子。第一移动单元102位于小区106。第二移动单元114位于小区110。如图1所示，小区108和112在其边界之内不存在移动单元。但是，应该理解，移动单元102和114可以在图1所示的各小区之间穿行。

当移动装置102和112在该网络中移动时，可以测量移动装置的操作性能特征，如其接收的RF信号强度。下面将详细说明，性能信息的接收将触发移动装置的操作参数的再评估和改变。改变移动单元操作参数的功能可以位于该移动装置、该网络或者位于该移动装置和该网络。

小区106、108、110和112是通信系统所使用的传统的小区。这些小区包含电信设备，例如基站，这使得各移动单元可与其他用户通信并可相互通信。还应该理解，小区106、108、110和112的确切边界和尺寸可以不同，如本领域技术人员所公知的。

分组控制单元(PCU)104通信耦合至移动单元102、114和任何其他现行的移动单元，并在小区106、108、110和112内操作。PCU 104监视有关这些移动装置的性能信息，例如，由移动装置102和114中继的Rx电平测量值，作为周期性发送至该网络的分组测量报告(PMR)信息的一部分。该PCU 104还监视移动装置102和114的编码方案以及其他操作特征。操作特征的其他例子包括差错率和块差错率。

在操作并且在网络内移动期间，移动单元102和114的性能可能会恶化。例如，移动单元102和114可能变得很难与其他用户通信，或者可感觉的服务质量恶化使得用户不能接受这种服务。

由于操作条件的恶化，PCU 104可以确定移动单元102或104的操作参数需要改变。在一个例子中，进行小区重选，以使得移动单元102或114的可感觉服务质量改善或稳定。作为可改变的参数的其他例子，由PCU 104改变用于移动单元102或114的编码方案。

这种小区重选处理使得移动单元操作在某个小区中并且使用某种编码方案，从而给予移动单元改善的或至少是稳定的可感觉服务质量。在一个例子中，在小区重选期间，可以根据哪个近邻小区是该网络所认为的用于该移动单元的最佳目标小区，从该网络中的PCU 104向该移动单元发出分组小区改变命令(PCCO)消息。PCU 104还可以确定移动单元102或114的编码方案和需要改变的其他操作参数。

由PCU 104进行的小区重选的频率可以不同。在某些城区网络中，小区重选可每15秒发生一次。在郊区区域，小区重选的频率可提高至分钟级或更长。

在确定新小区的标识的时候，PCU 104可使用该服务小区和近邻小区的Rx电平。在进行确定的时候，PCU 104还可以使用为接入近邻小区所需要的最大的Rx电平以及每个近邻小区的拥塞等级。

如上所述，通过周期性监视移动装置的各种操作条件，PCU 104还可以动态调整发送至移动站的数据的编码方案。例如，PCU 104可监视块差错率(BER)、丢失下行确认、停顿、BER概率、BER概率变化系数以及失败的意外数据链路临时块流(TBF)或以前未成功的信道编码方案选择。可以单独使用或组合使用这些条件，并且为了确定编码方案把这些条件应用到编码方案改变方程。在一个例子中，用于移动单元的编码方案(CS)或移动编码方案(MCS)来自CS1-CS4(在GPRS系统的情况)和来自MCS1-MCS9(在增强GPRS的情况)。

在优选的方法中，网络中的每个小区具有相关联的表，并且该表包含表示新操作参数信息的项。该表中的每个项相关于、并且依赖于该服务小区的Rx电平和至少一个近邻小区的Rx电平。

PCU 104可以在存储器中形成和存储该表。由PCU 104从小区的每个移动单元接收的PMR包括服务小区Rx电平信息和预定数量(例如此处预定6个)的近邻的Rx电平信息。

利用这种信息，对每个小区产生n乘n矩阵，其中n是某个整数值。在一个实施例中，可以有最多32个近邻，作为在该网络中用于该小区的公共近邻列表的部分，并且该表是32乘32矩阵。这种空间表根据从每个移动单元接收的信息来填充，因此需要最多32个在该小区中不同点的移动单元发送PMR至服务小区。在这个例子中，对公共近邻列表中的每个近邻，近邻Rx电平的范围在0-63之间。Rx电平是接收信号强度，公共近邻列表是网络控制近邻列表，并且在3GPP TS44.060中定义。

这种空间查找表在初始利用默认的编码方案值和其他信息来填充。这种默认值可以由PCU 104通过数学公式或关系来计算。在一种方法中，使用函数C(S，N1，...，Nn)给出用于特定项的编码方案的值。

函数C(S，N1，...，Nn)是有n个未知数的导出并发方程组，其中n是可作为近邻列表部分存在的近邻的最大数量。这些方程表示在该小区中各个点的近邻之间的关系。相对于其他移动装置执行类似重选的过去尝试的成功/失败，每个项的系数使用以前的小区重选/编码方案选择信息来确定。在小区重选之后，PCU 104监视用于服务目标小区中的移动单元的编码方案。每次检测到该小区中特定点的移动单元所使用的编码方案的改变，重新计算该函数并更新该表。

在一个例子中，由于每个移动单元可报告最多6个近邻(当前标准)，在该小区中任何点的编码方案可通过最多32个移动单元从该小区的不同点发送PMR来导出。换言之，n可以是32。

根据上述的网络中服务小区和近邻小区的Rx电平的组合的表格表示，该网络可以了解该小区的各不同点，其中用户可能从服务小区体验不适当的吞吐量。这些移动单元还可以重新选择到可以体验更好的端到端吞吐量的近邻小区(根据它们在该服务小区中的位置)。

如果发生网络控制小区重选/网络辅助小区改变(NACC)过程，在小区重选之前，上述的空间查找表将利用从移动单元接收的PMR的最新的快照来更新。目标小区的编码方案也在PCU 104监视，并且更新成查找表中的C(S，N1，...，Nn)值。该函数C(S，N1，...，Nn)给出用于服务/近邻小区组合的编码方案的值。

现在利用该移动单元在小区的不同位置可感知的所有近邻的Rx电平信息来填充该查找表。这样，每当向该移动单元发出小区改变命令，该网络就可根据查找表的编码方案值选择最佳的目标小区。

为了帮助运营商更好地规划网络，有关网络的RF可视化信息可以提供至运营商的管理控制台。例如，管理控制台可以显示在该网络的小区中各移动单元的位置和操作特征的信息以及特定小区使用率的量。运营商可以观看在控制台上显示的信息，并根据所显示的信息做出进一步的决策。这种显示可强调缺陷和不是最优的RF规划。例如，如果一对小区未适当地规划，从而相互干扰对方的RF路径，在显示中可以给出缺陷。而且，如果由于非最优的近邻配置而存在边缘的编码方案/吞吐量的不连续性，该显示可示出表示所感觉质量的不连续性的剧烈变化。

参见图2，其中描述了使用查找表来确定小区边界的示例方法。在步骤202，发生初始化。例如，利用系统维护的历史信息来初始化查找表。该历史信息可包括长期监视的信息，用于对初始值给出合适而现实的起点。该历史信息包括小区重选之后在目标小区的移动单元的编码方案数据，每次移动单元执行小区改变时进行更新。对每个小区组合存在一个表，通过在两个小区之间执行小区改变的多个移动单元来进行填充。

在步骤204，当PCU确定该移动单元在近邻小区可体验更好的无线电条件的时候，触发小区重选。在这一点，网络和/或移动单元可进行确定来执行小区重选。例如，在确定是否执行小区重选的时候，可以考虑服务小区的Rx电平、接入该近邻小区所需要的最大Rx电平以及每个近邻小区的拥塞程度。

在步骤206，使用查找表来确定目标小区和最优编码方案。可使用该服务小区和近邻小区Rx电平来存取该表的内容。进行重选。尽管目标小区和编码方案是被选择和修改的参数，应该理解，也可以选择和修改其他的参数。

在步骤208，在进行重选决策之后，该系统监视该移动单元的性能。例如，系统可监视该移动单元所接收传输的质量。在步骤210，确定性能是否是最优的(或至少满足定义的性能等级)。各种测试和条件可用于这种确定。如果使用不同的参数进行这种确定，由用户根据这些参数的重要性对不同参数给予不同的权重。如果在步骤210的回答是肯定的，控制在步骤204继续，如果在步骤210的回答是否定的，控制在步骤212继续。在步骤212，系统执行平均，利用新的最优值更新该表，用于进一步的重选。控制然后通过步骤204继续。

这样，如上所述，提供了一种系统和方法，使得可根据移动单元的性能特征来选择最优参数，包括编码方案和小区边界。该系统和方法允许使用矩阵，并且通过利用历史数据初始填充该矩阵来进行该矩阵的初始化。另外，该矩阵本身也可以更新成新的最优值，因此辅助进一步的重选决策。

参见图3，其中描述了查找表的例子。表300是三维矩阵，具有4个x-y矩阵308、310、312和314。y轴304表示第一近邻维的Rx电平。x维306表示第二近邻的Rx电平。z轴302表示该服务小区的Rx电平。尽管三维表是优选的，应该理解，可以使用任何数量的维，并且各轴可表示不同的性能特征。

该表利用开始值来初始化，并在运行时利用实际的结果来更新。矩阵元素也具有指示，用于指出一旦进行了小区的确定后要使用的小区(如服务小区、近邻小区1或近邻小区2)和要使用的编码方案(CS)。编码方案可以是任何数量的编码方案，例如，GPRS或EGPRS。为了方便，表中的编码方案被标记为编码方案1～4。

在该例子中，该系统可以确定用于第一近邻小区的Rx电平、用于第二近邻小区的Rx电平、以及对其启动了小区重选的移动单元的服务小区的Rx电平。所得到的值被用作存取表300的一个元素的索引。例如，这三个值可以索引表项316。表项316指出该移动单元将操作在近邻小区1并具有编码方案3。

尽管示出并描述了本发明的特定实施例，应该理解，但本领域的技术人员会想到大量的改变和修改，权利要求书覆盖所有这些落入本发明精神和范围内的改变和改型。

Claims

1.一种为移动单元确定被选操作参数的方法，该方法包括：

监视至少一个近邻小区中的移动装置性能信息和服务小区中的移动装置性能信息；以及

根据该至少一个近邻小区中的移动装置性能信息和该服务小区中的移动装置性能信息来确定移动装置的被选操作参数。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括把所述被选操作参数应用于该移动装置，并确定使用该被选操作参数的所述移动装置的至少一个性能特征是否得到改善。

3.如权利要求1所述的方法，进一步包括根据至少一个存储的历史测量值来初始化该移动装置的所述被选操作参数。

4.如权利要求1所述的方法，其中监视至少一个近邻小区中的移动装置性能信息的步骤包括监视该至少一个近邻小区中的至少一个移动装置接收的信号强度等级。

5.如权利要求1所述的方法，其中确定所述被选操作参数包括确定最优编码方案和最优小区边界。

6.一种确定移动装置的操作参数的控制单元，包括：

接收器，用于接收表示至少一个近邻小区中移动装置性能信息和服务小区中移动装置性能信息的输入；以及

耦合至所述接收器的处理器，该处理器根据该至少一个近邻小区和该服务小区中的所述移动装置性能信息来确定该移动装置的被选操作参数。

7.如权利要求6所述的控制单元，其中，所述处理器进一步包括装置，用于把所述被选操作参数应用于该移动装置，并确定使用该被选操作参数的所述移动装置的至少一个性能特征是否得到改善。

8.如权利要求6所述的控制单元，其中，所述处理器进一步包括装置，用于根据至少一个存储的历史测量值来初始化该移动装置的所述被选操作参数。

9.如权利要求6所述的控制单元，其中，所述处理器进一步包括装置，用于监视该至少一个近邻小区中移动装置接收的信号强度等级。

10.如权利要求6所述的控制单元，其中，所述处理器进一步包括装置，用于确定最优编码方案和最优小区边界。