CN101588623B

CN101588623B - 移动终端及其中使用的方法

Info

Publication number: CN101588623B
Application number: CN2009102028015A
Authority: CN
Inventors: 上原直树; 奥村幸彦; 江原英利
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2008-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2029-05-22
Also published as: JP5179258B2; EP2124497B1; US8401556B2; DE602009000094D1; CN101588623A; US20090291688A1; ATE476850T1; EP2124497A1; JP2009284251A

Abstract

本发明涉及移动终端及其中使用的方法。公开了一种在蜂窝移动通信系统中使用的移动终端。所述移动终端包括：测量单元，所述测量单元被配置为测量接收到的信号的接收电平；平均化单元，所述平均化单元被配置为基于遗忘因数来平均化所测得的接收电平；小区重选单元，所述小区重选单元被配置为基于经平均化的接收电平来重新选择小区；以及因数确定单元，所述因数确定单元被配置为根据从网络发送来的参数，确定所述遗忘因数。

Description

移动终端及其中使用的方法

技术领域

本发明的特定方面涉及移动通信技术。更具体来说，本发明涉及移动终端及在该移动终端中使用的方法。

背景技术

待机模式下的移动终端执行小区搜索，并基于小区搜索的结果选择合适的小区。无论移动终端是静止还是移动，都执行小区选择。当待机模式下的移动终端静止时，通常不会观察到无线传播条件的实质变化，因此，通常不需要频繁执行小区选择。然而，无线传播条件的瞬时测量值仍持续变化。因此，如果基于无线传播条件的瞬时值执行小区选择，则会频繁执行不必要的小区重选，并因此降低了网络或移动终端的效率。在相关技术方法中，移动终端对无线传播条件的测量值进行平均化，以防止这种频繁的小区重选，由此延长待机时间。在这种方法中，移动终端基于平均化(滤波)因数来平均化这些测量值，所述平均化因数是在移动终端中提供的固定值。

同时，日本特开No.2007-258845和日本特开No.2007-202096公开了一种基于信号测量值的平均值来确定是否将移动终端切换到间歇接收模式或不同的频率测量模式的方法。

移动终端规律地从基站接收广播信息，所述广播信息包括与网络所指定的小区测量间隔和小区重选有关的参数。这些参数可以根据小区条件而改变。如果小区条件改变，则需要小区重选的定时和频率也会改变，因此，优选地改变例如信号接收电平的测量值的平均化方法。具体来说，当移动终端正在移动时，合适的小区不断改变，因此，优选地频繁计算或更新接收电平测量值的平均值。

然而，在相关技术中，移动终端中提供的平均化因数是固定(恒定)的，并且无论小区条件如何，都使用相同的平均化方法。因此，用这些相关技术，很难根据实际小区条件对相邻小区的通信质量的测量值进行适当的平均化，并由此很难选择合适的小区。

概括来说，相关技术具有如下缺点。

(a)即使与网络所指定的测量间隔和小区选择有关的参数改变时，用来对用于小区选择的小区质量的测量值进行平均化的平均化因数也不会改变。因此，很难根据小区的实际或当前条件来平均化测量值。

(b)尽管通信条件受移动终端移动速度的影响很大，但即使移动速度改变时，在对小区质量的测量值进行平均化中使用的平均化因数也不会改变。因此，很难根据通信条件来平均化这些测量值。

发明内容

本发明的方面提供了一种移动终端及在该移动终端中使用的方法，其解决或减少了因相关技术的局限和缺点所引起的一个或更多个问题。

本发明的一方面提供了一种在蜂窝移动通信系统中使用的移动终端。所述移动终端包括：测量单元，所述测量单元被配置为测量接收到的信号的接收电平；平均化单元，所述平均化单元被配置为基于遗忘因数来平均化所述测量出的接收电平；小区重选单元，所述小区重选单元被配置为基于所述平均化的接收电平来重新选择小区；以及因数确定单元，所述因数确定单元被配置为根据从网络发送的参数来确定所述遗忘因数。

附图说明

图1是例示出根据本发明实施方式的移动终端的示意性框图；

图2是用于描述要广播的参数的图；

图3是示出平均化(滤波)因数k、遗忘因数α以及平均值Fn之间关系的表；

图4是例示了平均化因数k与各种参数之间的定性关系的图；

图5是示出示例性参数设置(1)的表；

图6是示出示例性参数设置(2)的表；

图7是示出示例性参数设置(3)的表；以及

图8是示出移动终端执行的示例性过程的流程图。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的优选实施方式。

根据本发明的实施方式，根据包括网络所指定的间歇接收间隔、小区重选等待时段和/或小区重选阈值的参数，来确定在相邻小区的测量值的平均化中使用的遗忘因数α。例如，能够通过下面的公式来平均化诸如接收电平的小区质量的测量值：

Fn＝(1-α)×F_n-1+α×M_n

在上面的公式中，Fn指示更新的平均值，F_n-1指示在先的平均值(更新前的平均值)，而M_n指示最新的测量值(瞬时值)。可通过下面的公式获得遗忘因数α：

α＝2^(-k/2)

在该公式中，k指示平均化(滤波)因数并且大于或等于0。因此，遗忘因数α变为小于或等于1的值。

在测量值的平均化中，该方法通过改变平均化因数k并由此改变遗忘因数α，而能够改变在先平均值F_n-1相对于最新测量值M_n的权重。

根据本发明的另一实施方式，如果来自相邻小区的信号接收电平高于来自服务小区的信号接收电平，并且接收电平之间的差在小区重选等待时段或更长时间内持续大于或等于小区重选阈值(滞后电平)，则执行小区重选。在这种情况下，上述参数可以包括小区重选等待时段T_reselection。小区重选等待时段的长度影响将执行小区重选的可能性。因此，优选地在考虑小区重选等待时段的长度的情况下，确定在先平均值F_n-1相对于最新测量值M_n的权重。另选的是，因为滞后电平也影响将执行小区重选的可能性，所以上述参数可以包括滞后电平Q_hyst。

根据本发明的另一实施方式，根据移动终端的移动速度来确定遗忘因数α。移动速度影响信道条件改变的频率。因此，优选地根据移动速度，确定遗忘因数α，即在先平均值F_n-1相对于最新测量值M_n的权重。

图1是例示了根据本发明实施方式的移动终端的示意性框图。移动终端可以被实现为任意用户设备，诸如蜂窝电话或个人计算机。如图1中所示，移动终端包括接收单元11、平均化单元12、小区选择单元13、移动传感器14以及平均化因数确定单元15。

接收单元11从基站接收无线电信号，并对接收到的无线电信号进行解调和解码。在本实施方式中，无线电信号中的导频信号和广播信息特别相关。广播信息包括网络所指定的各种信息和参数。例如，广播信息包括多种参数，诸如小区搜索阈值(S-intra)、间歇接收间隔(T_DRX)、小区重选等待时段(T_reselection)以及用作小区重选阈值的滞后电平(Q_hyst)。在图1中，用α、β以及γ表示导频信号和这些参数。接收单元11还测量来自服务小区和/或相邻小区的导频信号的瞬时接收电平。在本实施方式中，“接收电平”指示无线电条件的瞬时或平均质量。接收电平例如可通过接收功率、接收信号强度指示符(RSSI)、接收信号码功率(RSCP)、路径损失、信噪比(S/N)或每码片能量与噪声比(Ec/N₀)表示。

图2是用来描述与小区选择有关的参数的图。在该图中，假设移动终端处于待机模式，并以例如2.5s的间歇接收间隔(T_DRX)规律地接收控制信号。在这种情况下，控制信号一般指的是寻呼指示符信道(PICH)。当服务小区的信号的接收电平变为小于或等于小区搜索阈值(S-intra)时，移动终端执行相邻小区搜索。在图2中，“Sa”指示从服务小区的基站接收到的信号的接收电平的平均值，并如相关技术中那样使用固定遗忘因数计算该值。“Sb”指示从相邻小区(最可能选择该小区)的基站接收到的信号的接收电平的平均值，并且如相关技术中那样使用固定遗忘因数计算该值。在本实施例中，用Ec/N₀表示接收电平。然而，可以用任何其他适当指标来表示接收电平。当移动终端在时间T_ab处接近小区边缘时，接收电平(平均值)Sa和Sb的顺序改变(Sb变为大于Sa)。如果当接收电平Sa和Sb的顺序改变时立即切换(重选)小区，则上述问题(不必要地频繁重选小区)可能发生。出于此原因，如果来自相邻小区的信号的接收电平Sb变为高于来自服务小区的信号的接收电平Sa，并且接收电平之间的差在小区重选等待时段T_reselection或更长时间内持续大于或等于滞后电平Q_hyst，则执行小区重选。在本实施例中，在小区重选等待时段T_reselection之后，从时间T_b开始执行小区重选。

平均化单元12对测出的服务小区和/或相邻小区的接收电平进行平均化。例如，平均化单元12使用遗忘因数α(＜1)来平均化所测出的接收电平。当F_n-1指示在先平均值而M_n指示最新测量值(瞬时值)时，例如，更新的平均值F_n用下面的公式表示：

F_n＝(1-α)×F_n-1+α×M_n …(A)

如稍后所述，与相关技术不同，本实施方式中的遗忘因数α是可变的。

小区选择单元13基于经平均化的测量值来确定是否需要切换小区，并且如果需要则执行小区重选。

移动传感器14测量移动终端的移动性(或移动速度)。例如，移动传感器14通过测量最大多普勒频率f_D来确定移动性。

平均化因数确定单元15根据通信条件来调整遗忘因数α。例如可基于广播信息中的参数和/或移动传感器14所测得的移动性来确定通信条件。如上所述，在本实施方式中，使用上述公式(A)来平均化测量值。尽管在相关技术中遗忘因数是固定的，但是本实施方式中的遗忘因数α是可变的。本实施方式中的遗忘因数α通过下面的公式来定义：

α＝2^(-k/2) …(B)

在公式(B)中，k指示平均化(滤波)因数，并且大于或等于0。

图3是示出滤波因数k、遗忘因数α以及平均值F_n之间关系的表。如图3中所示，当k＝0时，不考虑在先平均值F_n-1，并且F_n等于瞬时值M_n。随着k值增大，在先平均值F_n-1对更新的平均值F_n的影响增加。换言之，k值越小，瞬时值M_n的权重越大；而随着k值增大，平均值F_n变化更缓慢。遗忘因数α可用不同于公式(B)的任何其他公式表示，并且平均化因数k可以取任意值，只要平均值F_n显示图3中示出的趋势即可。

图4是例示了平均化因数k与各种参数之间关系的图。

当间歇接收间隔T_DRX较长时，对接收电平的测量较不频繁。在这种情况下，平均值比瞬时值更重要。因此，平均化因数k被设置为较大值，使得平均值F_n变化得较缓慢。相反，当间歇接收间隔T_DRX较短时，频繁地测量接收电平。在这种情况下，平均化因数k被设置为较小值，以增加瞬时值M_n的权重，由此使平均值F_n准确地反映当前的通信条件。

当小区重选等待时段T_reselection较长时，即当在从图2中的时间Tb起的较长时段之后开始执行小区重选时，平均值比瞬时值更重要。因此，平均化因数k被设置为较大值，使得平均值F_n变化缓慢。另一方面，当小区重选等待时段T_reselection较短时，即当在从图2中的时间Tb起的较短时段之后开始执行小区重选时，瞬时值比平均值更重要。在这种情况下，平均化因数k被设置为较小值，以增加瞬时值M_n的权重，由此快速改变平均值F_n，以准确地反映当前的通信条件。

当滞后电平Q_hyst较大时，小区重选的可能性较低。在这种情况下，平均值比瞬时值更重要。因此，平均化因数k被设置为较大值，使得平均值F_n变化缓慢。另一方面，当滞后电平Q_hyst较小时，小区重选的可能性较高。在这种情况下，平均化因数k被设置为较小值，以增加瞬时值M_n的权重，由此快速改变平均值F_n，以准确地反映当前的通信条件。

当移动性f_D较低时，信道条件不频繁改变。在这种情况下，平均值比瞬时值更重要。因此，平均化因数k被设置为较大值，使得平均值F_n变化缓慢。另一方面，当移动性f_D较高时，信道条件频繁改变。在这种情况下，平均化因数k被设置为较小值，以增加瞬时值M_n的权重，由此改变平均值F_n，以准确地反映频繁变化的当前通信条件。

上述参数及它们的特性仅是示例。可按照如上所述的方式，基于任何其他参数值来调整平均化因数k。可将相同权重赋予上述参数，或者将更大权重赋予所述参数中的既定参数。例如，可将更大权重赋予间歇接收间隔T_DRX和移动性f_D。例如，当间歇接收间隔T_DRX较长时，通常不需要增加瞬时值M_n的权重，以使得平均值F_n变化较快来反映当前的通信条件。另一方面，即使滞后电平Q_hyst较大，也可能需要快速改变平均值F_n，以反映当前的通信条件。

图5是示出示例性参数设置(1)的表。在图5中，平均化因数k在实施例1和2中被设置为1，在实施例3中被设置为2，而在实施例4中被设置为3。因为间歇接收间隔T_DRX和小区重选等待时段T_reselection更长并且滞后电平Q_hyst更大，所以实施例3中的平均化因数k比实施例1和2中的平均化因数k大。因为小区重选等待时段T_reselection更长并且滞后电平Q_hyst更大，所以实施例4中的平均化因数k又比实施例3中的平均化因数k大。

图6是示出示例性参数设置(2)的表。在本实施例中，根据移动性，为平均化因数k设置不同的值。例如，以60km/h或更高速度移动的用户被归类为高速用户，而以低速度移动的用户被归类为低速用户。

图7是示出示例性参数设置(3)的表。在本实施例中，针对其中由不同电信载波提供服务的区域A、B以及C，为平均化因数k设置不同的值。参数值根据电信载波而不同，而平均化因数k根据这些参数值来设置。

图5、6以及7中示出的参数设置可作为表存储在移动终端中。另选的是，如参照图4所述，可在不使用表的情况下确定平均化因数k。

图8是示出图1的移动终端所执行的示例性过程的流程图。在步骤S1中，移动终端接收包括参数的广播信息。例如，广播信息包括多种参数，诸如小区搜索阈值(S-intra)、间歇接收间隔(T_DRX)、小区重选等待时段(T_reselection)以及滞后电平(Q_hyst)。

在步骤S2中，移动终端测量移动性。例如通过测量最大多普勒频率f_D来确定所述移动性。

在步骤S3中，移动终端基于接收到的参数和/或移动性来确定平均化因数k。可如上文参照图4所述那样，确定平均化因数k。

在步骤S4中，移动终端基于确定的平均化因数k来计算遗忘因数，并基于该遗忘因数来平均化所测得的接收电平。然后，移动终端按照需要重新选择小区。

在上面的示例性过程中，在步骤S1之后执行步骤S2。然而，步骤S1和S2可以按照任意顺序执行，或者可以同时执行。此外，步骤S2不是必不可少的，而是可省略的。换言之，可以仅根据广播信息中的一个或更多个参数来确定平均化因数k。

如上所述，本发明的实施方式使得能够根据网络所指定的与测量间隔和小区选择有关的参数和/或移动终端的移动速度来适当地改变平均化因数，所述平均化因数在相关技术中是固定的。这又使得能够适当地平均化相邻小区质量的测量值，从而更适当地重新选择小区，由此改善呼叫连接质量并减小功耗。

因此，本发明的实施方式使移动终端能够根据对应区域内的通信条件来平均化相邻小区质量的测量值。

本发明可以应用于任意类型的蜂窝移动通信系统。例如，本发明可以应用于IMT-2000系统、HSDPA/HSUPA W-CDMA系统、LTE系统、IMT高级系统、WiMAX系统以及Wi-Fi系统。

本发明并不限于具体公开的实施方式，在不偏离本发明范围的情况下可以做出变化和修改。尽管在上面的描述中使用特定值以便于理解本发明，但是这些值仅是示例，并且除非另外提及，否则也可使用不同的值。这些实施方式之间的区别对于本发明来说并非必不可少，这些实施方式可以被单独使用或者组合使用。尽管使用功能框图来描述上文实施方式中的装置，但也可通过硬件、软件或它们的组合来实现该装置。

本申请基于2008年5月22日递交的日本在先申请No.2008-134601，在此通过引用并入其全部内容。

Claims

1.一种在蜂窝移动通信系统中使用的移动终端，所述移动终端包括：

接收单元，所述接收单元被配置为测量接收到的信号的接收电平；

平均化单元，所述平均化单元被配置为基于遗忘因数来平均化所测得的接收电平；

小区选择单元，所述小区选择单元被配置为基于经平均化的接收电平来重新选择小区；以及

平均化因数确定单元，所述平均化因数确定单元被配置为基于平均化因数确定所述遗忘因数，所述平均化因数根据间歇接收间隔、小区重选等待时段、小区重选阈值以及移动速度中的一个或更多个的变化而改变，所述遗忘因数通过下面的公式来定义，

α=2^（-k/2)，

其中，α表示所述遗忘因数，k表示所述平均化因数并且大于或等于0，

其中，所述小区选择单元被配置为在来自相邻小区的接收信号的经平均化的接收电平变为高于来自服务小区的接收信号的经平均化的接收电平，并且经平均化的接收电平之间的差在所述小区重选等待时段或更长时间内持续大于或等于所述小区重选阈值的情况下，执行小区重选。

2.一种在移动终端中用于测量蜂窝移动通信系统内的相邻小区质量的方法，所述方法包括以下步骤：

测量接收到的信号的接收电平；

基于遗忘因数来平均化所测得的接收电平；

基于平均化因数确定所述遗忘因数，所述平均化因数根据间歇接收间隔、小区重选等待时段、小区重选阈值以及移动速度中的一个或更多个的变化而改变，所述遗忘因数通过下面的公式来定义，

α=2^（-k/2)，

其中，α表示所述遗忘因数，k表示所述平均化因数并且大于或等于0；以及

如果来自相邻小区的接收信号的经平均化的接收电平变为高于来自服务小区的接收信号的经平均化的接收电平，并且经平均化的接收电平之间的差在所述小区重选等待时段或更长时间内持续大于或等于所述小区重选阈值，则执行小区重选。