CN101404818A - 信标和移动终端同步及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信标和移动终端同步及其方法。其中，本发明涉及一种在电信网络中优化测量持续时间的方法，所述电信网络包括连接到第一无线网络的第一基站、连接到第二无线网络的至少第二基站、连接到第一和第二无线网络的核心网络、耦合到核心网络的数据库，该方法包括：将属于第一基站的第一信标时段信息从第一基站发送到数据库；将属于第二基站的至少第二信标时段信息从第二基站发送到数据库；在数据库上存储至少第一和第二信标时段信息；将对第二信标时段信息的请求从第一基站发送到数据库；生成从数据库到第一基站的属于第二基站的第二信标时段信息的响应；将第一基站的响应转发到移动终端；基于信标时段信息的响应在移动终端上调整测量时段。

Description

信标和移动终端同步及其方法

相关申请的交叉引用

本发明基于优先权申请EP 07 291 193.6，在此通过引用的方式包含其内容。

技术领域

本发明涉及一种在电信通信网络中优化测量持续时间的方法、一种移动终端、一种基站和一种数据库。

背景技术

在电信网络如GSM/UMTS和WiMax中，信标信号用于监视、控制、同步或者参考目的。例如，当移动设备需要与候选基站或者无线接入技术连接时，测量该候选的信标信号以获得关于连接建立和同步的所有必需信息。在移动终端与基站通信之时，移动终端或者基站限定用于尝试截获信标信号并且与候选基站同步的测量时段。在并行动作时，候选基站在特定的时间段和持续时间发送信标信号。

如果移动终端用来启动测量的时段没有与候选基站发送的信标时段对准，则在测量时段匹配到信标时段并且移动终端可以执行所需测量之前可能需要耗费数个信标时段的时间。因而完整的测量执行可能会耗时多达若干秒。在激活的无线链路骤然信号恶化的情况下，这样长的测量时间例如可能妨碍无缝或者无损的系统间切换。

因此，下文描述一种优化移动终端测量时间的方法、一种改进的移动终端、一种改进的基站和一种适于执行根据本发明的方法的数据库。

发明内容

本发明提供一种在电信网络中优化测量持续时间的方法，所述电信网络包括连接到第一无线网络的第一基站、连接到第二无线网络的至少第二基站、连接到第一和第二无线网络的核心网络、耦合到核心网络的数据库，该方法包括：将属于第一基站的第一信标时段信息从第一基站发送到数据库；将属于第二基站的至少第二信标时段信息从第二基站发送到数据库；在数据库上存储至少第一和第二信标时段信息；将对第二信标时段信息的请求从第一基站发送到数据库；生成从数据库到第一基站的属于第二基站的第二信标时段信息的响应；将第一基站的响应转发到移动终端；基于信标时段信息的响应在移动终端上调整测量时段。

该方法具有以下优点：当移动终端接收信标时段信息时，它将知道第二基站将发送下一信标的时间。在该方式下，移动终端能够调整它的测量时段，从而使这些时段可以在与第二基站发送信标信号的时间相同的时间开始。因而，移动终端需要最少量的时间来完成第二基站的测量，以便例如与第二基站分担服务负荷或者启动向信号强度更好的第二基站的切换。

根据本发明的一个实施例，对第二信标时段信息的请求源自于移动终端。

本发明的优点之一在于在可以独立于与第一无线接口的通信、利用第二无线接口来测量第二基站的信标的双无线移动终端的情况下，信标时段信息将主要由移动终端本身来请求。作为替代，在单无线移动终端的情况下，必须利用用于与第一基站通信的同一无线接口来执行对第二基站的信标的测量，信标时段信息将主要由第一基站来请求，并且此信息随后由第一基站用来例如如同在压缩模式下那样为移动终端调度测量时段。

根据本发明的一个实施例，对第二信标时段信息的请求源自于基站中的测量触发。

根据本发明的一个实施例，对第二信标时段信息的请求源自于移动终端中的测量触发。

根据本发明的一个实施例，第一基站、第二基站和数据库至少连接到用于生成时间参考的基于卫星/地面的定时模块，以及其中该方法还包括：使用基于卫星/地面的定时模块将第一基站、第二基站和数据库在时间上与时间参考同步；第一基站使用时间参考和第二信标时段信息生成用于移动终端的调度测量时段；将用于移动终端的调度测量时段从第一基站发送到移动终端。

本发明的一个优点在于它不要求主动对基站进行同步，即仅参照时间参考来测量它们的当前信标时间而不为了同步来改变该当前信标时间。本发明的另一优点在于当将基站和数据库连接到生成公共时间参考的定时模块时，它实现了信标时段信息的直接共享并且将该信息存储到数据库中，而无需定期系统时间报告和绝对时间或者偏移时间计算。当受到移动终端或者基站请求时，正在与移动终端通信的基站可以请求数据库以获得此信标时段信息，并且将它直接用于生成调度测量时段到移动终端或者用于简单地转发或者用隧道传送此信标时段信息到移动终端。

根据本发明的一个实施例，数据库还包括从第一基站到数据库的第一预定传输延迟和从第二基站到数据库的第二预定传输延迟。数据库连接到用于生成时间参考的基于卫星/地面的定时模块。该方法还包括：按定期间隔将第一基站系统时间从第一基站报告给数据库；按定期间隔将第二基站系统时间从第二基站报告给数据库。该方法还包括：数据库使用时间参考和预定传输延迟将第一和第二基站系统时间转换成第一和第二绝对时间；第一基站按定期间隔生成用于移动终端的调度测量时段；以及将用于移动终端的调度测量时段从第一基站发送到移动终端。

该方法具有以下优点：无需向基站添加定时模块装置仍可以实现针对第二基站的信标测量过程的优化。当数据库连接到定时模块时，第一基站和第二基站将具有系统时间的信息间隔定期发送到数据库，从而数据库可以使用预定传输延迟将数据转换成由定时模块提供的时间参考。

根据本发明的一个实施例，第一基站、第二基站、移动终端和数据库至少耦合到用于生成时间参考的基于卫星或者地面的定时模块。该方法还包括：使用基于卫星或者地面的定时模块将第一基站、第二基站、数据库和移动终端在时间上与时间参考同步。

本发明的这一实施例具有以下优点：电信网络的所有单元将具有同一时间参考，这使得可以共享来自基站的所有信标时段信息而无需例如进一步的时间偏移时间或者绝对时间计算。移动终端能够接收信标时段信息并且使用它作为用于调整测量时段的输入。

根据本发明的一个实施例，第一和第二无线网络使用不同的无线技术。该方法具有以下优点：第一和第二基站并非必须在同一无线网络中，它们可以属于不同的无线接入技术。这也实现了如下方面的灵活性，即在不同技术之间共享信标时段信息，如同它们连接到同一核心网络一样。

根据本发明的另一实施例，第一和第二无线网络相同。这一方法具有以下优点：两个基站可以使用同一无线接入技术并共享所有信标时段信息来连接到同一无线网络。此信息用来在移动终端需要用于调整测量时段和改进测量时间的信标时段信息时做出响应。

在另一方面中，本发明涉及一种移动终端，该移动终端包括：用于从第一基站请求属于至少第二基站的第二信标时段信息的装置；用于接收来自第一基站的具有属于至少第二基站的第二信标时段信息的响应的装置；以及用于基于第二信标时段信息在移动终端上调整测量时段的装置。

根据本发明的一个实施例，该移动终端还包括用于接收用于调整由第一基站生成的测量时段的调度测量时段的装置。

在另一方面中，本发明涉及一种基站，该基站包括：用于向数据库发送属于第一基站的第一信标时段信息的装置；用于将对第二信标时段信息的请求转发到数据库的装置；以及用于将属于第二基站的信标时段信息的响应转发到移动终端的装置。

根据本发明的一个实施例，该基站还包括：用于接收来自移动终端的对属于第二基站的第二信标时段信息的请求的装置；用于按定期间隔将第一基站系统时间报告给数据库的装置；用于使用第二绝对时间和第二信标时段信息生成用于移动终端的调度测量时段的装置；以及用于将调度测量时段发送到移动终端的装置。

在另一方面中，本发明涉及一种数据库，该数据库包括：用于接收来自至少第一基站的属于第一基站的第一信标时段信息的装置；用于存储来自至少第一基站的第一信标时段信息的装置；用于接收来自第二基站的属于第二基站的至少第二信标时段信息的装置；用于存储来自至少第二基站的第二信标时段信息的装置；用于接收来自第一基站的对至少第二信标时段信息的请求的装置；用于如果受到第一基站请求则生成至少第二信标时段信息的响应的装置；以及用于将至少第二信标时段信息的响应发送到第一基站的装置。

根据本发明的一个实施例，数据库耦合到用于生成时间参考的基于卫星或者地面的定时模块并且连接到核心网络。数据库还包括从第一基站到数据库的第一预定传输延迟和从第二基站到数据库的第二预定传输延迟，数据库还包括：用于按定期间隔接收来自第一基站系统时间的报告的装置；用于按定期间隔接收来自第二基站系统时间的报告的装置；用于使用时间参考以及第一和第二传输延迟将第一和第二基站系统时间转换成第一和第二绝对时间的装置。

附图说明

下文参照附图仅通过例子更具体地描述本发明的优选实施例，在附图中：

图1是现有技术的示意图，

图2是根据本发明一个实施例的同步方法的示意图，

图3是根据本发明第一优选实施例的同步方法的框图，

图4是本发明的同步方法的又一优选实施例的框图，

图5是本发明又一优选实施例的操作序列，

图6是本发明的同步方法的又一优选实施例的框图，

图7是本发明的同步方法的又一优选实施例的操作序列，

图8是本发明的同步方法的又一优选实施例的框图，

图9是本发明的同步方法的又一优选实施例的框图，

图10是本发明的同步方法的又一优选实施例的操作序列，

图11是本发明的同步方法的又一优选实施例的操作序列。

具体实施方式

图1示出了使用由基站发送的信标时段102的信标101和在移动终端上可用于测量信标101的时间103的现有技术表示。这两个过程在电信网络中并行执行并且可以由测量触发104引起，直到在信标时段或者信标时间与移动终端中可用于测量的时间相符，移动终端将才能完成测量过程105。如图1所示，移动终端可能需要多达六个测量时段以便获得与基站发送信标的时间相同的时间。

图2在上部示出了基站按定期间隔102发送的信标101的示图。当移动终端可能由于测量触发104而需要测量相邻基站的信标时段时，移动终端将发送请求到它在与之通信的当前基站以便接收至少一个相邻基站的信标时段信息，或者通过邻近信息设置来自动接收此信息。一旦接收到此信标时段信息，移动终端就将调整这一测量时段，或者作为替代，基站将以压缩模式方式调度充足的测量时段。在这一情况下，已经校正了可用于测量的时间201，使得它与相邻基站发送信标101的时间相关。利用调整的测量时段来进行的测量过程的持续时间202比图1中所示持续时间105短得多。

图3示出了包括移动终端301、第一无线接入网络302、第二无线接入网络303和核心网络304的电信网络300的框图。移动终端包括测量时段305和第三计算机程序产品306。第一无线接入网络302包括第一基站307，该第一基站进一步包括第一计算机程序产品308和第一信标时段信息309。第二无线接入网络303进一步包括第二基站310，该第二基站进一步包括第二计算机程序产品311和第二信标时段信息312。核心网络304包括数据库313和第四计算机程序产品314。

移动终端301使用第一无线接入网络302和作为该网络的接入点的第一基站307来建立通信。移动终端301使用测量时段305来完成对相邻基站的定期测量。核心网络连接到第一和第二无线接入网络302和303。第一和第二基站307、310将定期信标发送到潜在移动终端并且将所有与信标时段信息309和312有关的数据发送到核心网络304中的数据库313。数据库313至少存储第一信标时段信息309和第二信标时段信息312，并且如果受到移动终端301或者第一和第二基站307、310请求，则使该信息可用。

本发明的优点之一在于通过允许调整由移动终端进行的测量，移动终端优化了它为了完成这些测量而需要的时间，并且通过快速启动与第二基站和第二无线接入网络的传输或者通过帮助系统间切换或者系统内切换来避免骤然的信号恶化。例如可能出现以下情形：基站所发送的信标时段和在移动终端中可用于测量的时间之间的时段很相近，从而移动终端接收和开始信标时段的测量需要耗费若干秒。

图4示出了包括移动终端301、第一和第二无线接入网络302、303以及核心网络304的电信网络的框图。图4所示实施例中与图3实施例的单元对应的单元用相同标号来表示。第一基站307还包括定时模块401，第二基站301还包括定时模块402，并且核心网络304还包括定时模块403。定时模块401、402和403用于生成在电信网络的所有单元之间的公共时间参考。这些定时模块401、402和403以任何基于卫星或者地面的系统如例如全球定位系统GPS为基础。

这一方法具有的优点在于：在发送第一和第二信标时段信息309和312时，核心网络共享与第一和第二基站用来生成信标时段信息的时间参考相同的时间参考，从而它可以存储该信息并且解释到系统中。当移动终端接收第二信标时段信息312时，它将使用此信息来调整测量时段305而无需时间转换或者计算。

图5示出了操作序列图。该操作序列图描绘了在第一基站、第二基站和数据库之间执行的步骤和交换的消息。初始化或者重新配置触发501可以在基站中开始操作序列。然后，第一基站将第一信标时段信息发送到数据库(步骤502)。初始化或者重新配置触发504可以在第二基站中开始操作序列，并且属于第二基站的第二信标时段信息将被发送到基站(步骤505)。然后，数据库将存储第一和第二信标时段信息，并且如果受到移动终端或者基站请求则使该信息可用(步骤503、步骤506)。

图6示出了包括移动终端301、第一和第二无线接入网络302、303以及核心网络304的电信网络的框图。图6所示实施例中与图3和图4的实施例的单元对应的单元用相同标号来表示。第一基站307还包括第一系统时间601。第二基站310还包括第二系统时间602。数据库313还包括第一和第二绝对时间605和606。当第一和第二基站连接到核心网络304时，第一和第二基站将按定期间隔将第一和第二系统时间601、602发送到数据库313。

当数据库313接收此第一和第二系统时间601、602时，它将使用第一和第二传输延迟603和604以及定时模块403以便计算第一和第二绝对时间605和606。此第一和第二传输延迟603、604在数据库中是预定义的。传输延迟可以例如人工地引入到数据库中或者可以由核心网络中的测量设备测量。第一和第二系统时间601、602可以被按高优先级发送到核心网络304，从而使得第一和第二绝对时间的传输延迟是准确的。

优点之一在于电信网络的多数组件无需定时模块来改进移动终端的测量时间。这允许使用无绝对时间参考的第一和第二基站而仅发送内部系统时间的定期更新以便进行以后将由移动终端使用的计算。

图7示出了操作序列图。该操作序列图描绘了在第一和第二基站307、310与数据库313之间执行的步骤和获得的消息。在周期性的触发701之后，第一基站将系统时间报告给数据库(步骤702)。然后，该数据库使用定时模块所生成的时间参考将系统时间转换成第一绝对时间(步骤703)。在下一步骤704中，在数据库中存储绝对时间。在此以后或者与此并行，第二基站在周期性的触发705之后将第二系统时间报告给数据库(步骤706)。然后，该数据库转换第二基站系统时间以便获得第二绝对时间(步骤707)。在下一步骤(708)中，在数据库中存储该绝对时间。

图8示出了包括移动终端301、第一和第二无线接入网络302、303以及核心网络304的电信网络的框图。图8中所示的实施例中与图3和图4的实施例的单元对应的单元用相同标号来表示。第一基站307还包括生成为了调整测量时段305而向移动终端发送的调度测量时段801。第一和第二信标时段信息802和803先前已经存储于数据库313中。定时模块401、402、403用于生成在数据库313以及第一和第二基站307和310所有这三个单元之间实现系统时间比较的时间参考。

第一基站307可以请求来自数据库313的第二信标信息803。在接收到该信息之后，第一基站307可以使用由定时模块401生成的时间参考和接收来自数据库313的第二信标时段信息803生成用于移动终端的调度测量时段801。然后，将这一调度测量时段801发送到移动终端301，该移动终端使用此信息以便调整测量时段305。调度测量时段801可以例如按定期间隔发送，从而移动终端301可以根据第一基站来实时调整测量时段。

作为替代，第一基站302可以发送测量时段和发送时间的扩展调度，从而移动终端301针对更长间隔来调整所需测量时段和测量时间。在这一情况下，基站302可能需要使用在第一基站与移动终端之间的传输延迟，从而它可以正确地解析由第一基站发送的值。这一传输延迟可以由移动终端301测量和发送。图8表示了混合类型的网络单元，其中一些组件具有定时模块而一些组件没有定时模块。

本发明具有以下优点：移动终端无需具有定时模块以将内部系统时间与电信网络的其余组件的时间同步。这实现了可以使用该测量持续时间优化方法的这一类移动终端的更多适应性。

图9示出了包括移动终端301、第一和第二无线接入网络302、303以及核心网络304的电信网络的框图。图9所示实施例与图3、图和图8的实施例的单元对应的单元用相同标号来表示。移动终端301还包括定时模块901。第一和第二信标时段信息802和803先前已经存储于数据库313中。定时模块901、502、503、504用于生成在移动终端301、第一和第二基站307和310以及数据库313所有这四个单元之间实现系统时间比较的时间参考。在又一可能方案中，移动终端可以具有定时模块而第一和第二基站没有定时模块。

图10示出了操作序列图。该操作序列图描绘了在移动终端301、第一和第二基站307、310以及数据库313之间执行的步骤和获得的消息。在第一基站307生成的测量触发1001之后，第一基站307在步骤1002中将第二信标时段信息请求发送到数据库313。然后，该数据库以第二信标时段信息做出响应(步骤1003)。在下一步骤1004中，第一基站307生成包括与数据库所发送的信标时段信息有关的所有信息的调度测量时段。然后，调度测量时段发送到移动终端(步骤1005)，该移动终端使用此信息以便调整测量时段(步骤1006)。

图11示出了操作序列图。该操作序列图描绘了在移动终端301、第一和第二基站307、310以及数据库313之间执行的步骤和获得的消息。在移动终端301生成的测量触发1101之后，移动终端301发起向第一基站307发送的对第二信标时段信息的请求1102。当第一基站307接收来自移动终端301的该请求时，它在步骤1103中将该请求转发到数据库。数据库313生成具有第二信标时段信息的响应1104并且将数据发送到第一基站307，该第一基站在步骤1105中将此信息转发到移动终端301。当移动终端301已经接收到此第二信标时段信息311时，它在步骤1106中调整测量时段305，从而使其对应于第二基站310的信标时段传输，这实现了对测量的快速启动。

Claims (11)

1.一种在电信网络中优化测量持续时间的方法，所述电信网络包括连接到第一无线网络的第一基站、连接到第二无线网络的至少第二基站、连接到所述第一和第二无线网络的核心网络、耦合到所述核心网络的数据库，所述方法包括：

-将属于所述第一基站的第一信标时段信息从所述第一基站发送到所述数据库；

-将属于所述第二基站的至少第二信标时段信息从所述第二基站发送到所述数据库；

-在所述数据库上存储至少所述第一和第二信标时段信息；

-将对所述第二信标时段信息的请求从所述第一基站发送到所述数据库；

-生成从所述数据库到所述第一基站的属于所述第二基站的所述第二信标时段信息的响应；

-将所述第一基站的所述响应转发到所述移动终端；

-基于所述信标时段信息的所述响应在所述移动终端上调整测量时段。

2.如权利要求1所述的方法，其中对所述第二信标时段信息的所述请求源自于所述移动终端。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一基站、所述第二基站和所述数据库至少连接到用于生成时间参考的基于卫星/地面的定时模块，以及其中所述方法还包括：

-使用所述基于卫星/地面的定时模块将所述第一基站、所述第二基站和所述数据库在时间上与所述时间参考同步；

-所述第一基站使用所述时间参考和所述第二信标时段信息生成用于所述移动终端的调度测量时段；

-将用于所述移动终端的所述调度测量时段从所述第一基站发送到所述移动终端。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述数据库还包括从第一基站到所述数据库的第一预定传输延迟和从第二基站到所述数据库的第二预定传输延迟，所述数据库连接到用于生成时间参考的基于卫星/地面的定时模块，所述方法还包括：

-按定期间隔将第一基站系统时间从所述第一基站报告给所述数据库；

-按定期间隔将第二基站系统时间从所述第二基站报告给所述数据库；

-所述数据库使用所述时间参考和所述预定传输延迟将所述第一和第二基站系统时间转换成所述第一和第二绝对时间；

-所述第一基站按定期间隔生成用于所述移动终端的调度测量时段；

-将用于所述移动终端的所述调度测量时段从所述第一基站发送到所述移动终端。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述第一基站、第二基站、所述移动终端和所述数据库至少耦合到用于生成时间参考的基于卫星或者地面的定时模块，其中所述方法还包括：使用所述基于卫星/地面的定时模块将所述第一基站、所述第二基站、所述数据库和所述移动终端在时间上与所述时间参考同步。

6.一种移动终端，包括：

-用于从第一基站请求属于至少第二基站的第二信标时段信息的装置；

-用于接收来自所述第一基站的具有属于至少所述第二基站的所述第二信标时段信息的响应的装置；

-用于基于所述第二信标时段信息在所述移动终端上调整测量时段的装置。

7.如权利要求6所述的移动终端，其中所述移动终端还包括：

-用于接收用于调整由所述第一基站生成的测量时段的调度测量时段的装置。

8.一种基站，包括：

-用于向数据库发送属于第一基站的第一信标时段信息的装置；

-用于将对所述第二信标时段信息的请求从所述第一基站发送到所述数据库的装置；

-用于将属于所述第二基站的所述第二信标时段信息的响应从所述数据库转发到所述移动终端的装置。

9.如权利要求8所述的基站，其中所述基站还包括：

-用于接收来自移动终端的对属于第二基站的第二信标时段信息的请求的装置；

-用于按定期间隔将第一基站系统时间报告给所述数据库的装置；

-用于使用第二绝对时间和所述第二信标时段信息生成用于所述移动终端的调度测量时段的装置；

-用于将所述调度测量时段发送到所述移动终端的装置。

10.一种数据库，包括：

-用于接收来自至少第一基站的属于第一基站的第一信标时段信息的装置；

-用于存储来自至少所述第一基站的所述第一信标时段信息的装置；

-用于接收来自第二基站的属于第二基站的至少第二信标时段信息的装置；

-用于存储来自至少所述第二基站的所述第二信标时段信息的装置；

-用于接收来自所述第一基站的对至少所述第二信标时段信息的请求的装置；

-用于如果收到所述第一基站请求则生成至少所述第二信标时段信息的响应的装置；

-用于将至少所述第二信标时段信息的所述响应发送到所述第一基站的装置。

11.根据权利要求10所述的数据库，其中所述数据库耦合到用于生成时间参考的基于卫星/地面的定时模块，所述数据库还包括从第一基站到所述数据库的第一预定传输延迟和从第二基站到所述数据库的第二预定传输延迟，所述数据库还包括：

-用于按定期间隔接收来自第一基站系统时间的报告的装置；

-用于按定期间隔接收来自第二基站系统时间的报告的装置；

-用于使用所述时间参考以及所述第一和第二传输延迟将所述第一和第二基站系统时间转换成第一和第二绝对时间的装置。

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