CN101610521A

CN101610521A - 一种调整测量上报周期的方法及装置

Info

Publication number: CN101610521A
Application number: CNA2008101152538A
Authority: CN
Inventors: 李新
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Priority date: 2008-06-19
Filing date: 2008-06-19
Publication date: 2009-12-23

Abstract

本发明公开了一种调整测量上报周期的方法及装置，应用于移动终端的切换测量过程中，包括：获取移动终端的移动速度；根据移动终端的移动速度，调整所述移动终端的测量上报周期，并通知所述移动终端。使用本发明的上述方法，能够根据移动终端的移动速度自适应调整测量上报周期；使测量上报周期与移动终端的移动速度相适应，既保证了能够在较佳的切换时刻进行切换，提高切换的成功率，又减少了终端测量的能耗。

Description

一种调整测量上报周期的方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤指一种移动终端切换测量过程中调整测量上报周期的方法及装置。

背景技术

在移动通信系统中，为了使呼叫建立在最好的小区中以及为了使呼叫不至于掉话就需要进行小区切换。小区切换是为了维持移动终端从一个小区移动到另一个小区时通话能继续进行，且不中断。

整个切换过程由终端侧、网络侧共同完成。目前常用的基于周期上报测量报告的切换过程如下：移动终端依据网络侧的系统消息或测量控制消息，测量本小区下行链路性能和周围小区的接收信号强度，并定期向网络侧发送测量报告。网络侧根据移动终端上报的测量报告，进行切换判决，从而使得在保持通话不中断的前提下移动终端能够顺利的从一个小区切换到另一个小区。

3GPP的规范中对移动终端的测量进行了很详尽的定义，在测量种类上有同频测量、异频测量、异系统测量、业务量测量、质量测量和移动终端内部测量。在测量项目上有公共导频信道(Common Pilot Channel，CPICH)每码片接收能量/功率密度(Received Energy per Chip Divided by the Power Density Inthe Band，Ec/No)、CPICH接收信号码功率(Received Signal Code Power，RSCP)、路径损耗、载频接收信号强度指示(Received Signal Strength Indicator，RSSI)以及各种观测时间等。在测量结果的上报方面又有周期性上报和事件触发方式上报。在事件触发方面，又有1a、1b、1c、1d、1f、2a、2b、2c、2d触发等。

测量控制(Measurement Control)用于建立、删除和修改某些测量项目。一般来说，当无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)建立或无线接入承载(Radio Access Bearer，RAB)建立完成之后，系统会发送测量控制消息用于建立无线网络控制器(Radio Network Controller，RNC)所需的新的测量要求，之后在不同的状态通过测量控制修改测量要求以满足策略的需求。这样所有CELL DCH状态下的移动终端都受到RNC的测量控制，全部进行同频测量，确保持续的移动性管理，不错过任何一次可能的切换机会。另外，移动终端在CELL FACH也可能进行同频测量，只不过系统不是通过测量控制消息，而是通过系统消息广播(SIB 11/12)来下发测量控制相关信息。

在上述切换过程，系统对切换的判决取决于移动终端周期性向网络侧发送的测量报告，移动终端根据系统要求进行测量并周期性上报测量报告的过程如下：

(1)当RRC建立或RAB建立完成之后，系统会送出测量控制用于建立RNC所需的测量要求。在测量控制消息中，对于周期性测量上报方式，含有移动终端测量上报的周期，取值范围为250ms-64000ms。

(2)移动终端接收到系统发出的测量控制消息后，将会根据测量控制消息中的“终端测量上报周期”，周期性向网络侧上报测量报告。

(3)网络侧根据接收到的移动终端上报的测量报告，进行后续的切换判决及执行过程。

上述的测量上报过程，对于同一个无线通信网络，测量上报周期只能取同一个值，无法根据移动终端的不同移动速度实时调整测量上报周期的取值。

当使用的测量上报周期较长时，由于上报不及时会导致高速移动的移动终端的切换成功率较低。因为当移动终端高速移动时，无线信道变化加快，移动终端需要以较短的测量上报周期(较快的上报频率)对本小区和邻小区的信号进行测量，并向网络侧上报测量报告，才能保证移动终端高速移动时进行目标小区选择和小区切换的成功率。

当使用的测量上报周期较短时，由于频繁测量和上报会造成低速移动的终端耗电量增大。因为当移动终端低速移动时，无线信道变化变慢，移动终端可以以较大的测量上报周期(较慢的上报频率)对本小区和邻小区的信号进行测量，并向网络侧上报测量报告，依然能保证移动终端进行目标小区选择和小区切换的成功率。

对于目前使用相对固定的测量上报周期的系统而言，出现使用的测量上报周期过长或过短而导致切换成功率低或耗电量增加的情况是难以避免的。

发明内容

本发明实施例提供一种能够根据移动终端的移动速度自适应调整测量上报周期的方法及装置。

一种调整测量上报周期的方法，包括：

获取移动终端的移动速度；

根据所述移动终端的移动速度，调整所述移动终端的测量上报周期，并通知所述移动终端。

根据本发明的上述方法，所述根据移动终端的移动速度，调整所述移动终端的测量上报周期，具体包括：

根据获取的移动速度及预先设置的移动速度与测量上报周期的对应关系，确定出本次测量上报周期，当所述本次测量上报周期与上次测量上报周期不相同时，调整测量上报周期为确定出的所述本次测量上报周期。

根据本发明的上述方法，所述通知所述移动终端，具体包括：

通过测量控制消息或广播消息通知给所述移动终端。

根据本发明的上述方法，所述获取移动终端的移动速度，包括：

通过所述移动终端上报的位置信息和时间信息，确定出所述移动终端的移动速度；或

通过所述移动终端的服务基站获取所述移动终端的多普勒频率偏移值，确定出所述移动终端的移动速度。

根据本发明的上述方法，所述通过移动终端上报的位置信息和时间信息，确定出所述移动终端的移动速度，具体包括：

接收所述移动终端上报的测量报告；

解析出所述测量报告包含的位置信息和时间信息；

根据所述移动终端最近两次上报的所述测量报告中包含的所述位置信息和时间信息，计算移动终端的移动速度。

根据本发明的上述方法，所述通过移动终端的服务基站获取所述移动终端的多普勒频率偏移值，确定出所述移动终端的移动速度，具体包括：

通过所述服务基站获取移动终端发送的信号频率与所述服务基站中心频率之间的频率偏移值；

用所述频率偏移值与电磁波的传播速度的乘积，除以载波频率，得到移动终端和服务基站连线方向上的移动速度；

用所述连线方向上的移动速度除以所述移动终端的移动方向与服务基站连线方向之间夹角的余弦值，得到所述移动终端的移动速度。

本发明的上述方法，还包括：移动终端接收所述测量控制消息或广播消息，并根据所述测量控制消息或广播消息中携带的所述测量上报周期上报测量报告。

根据本发明的上述方法，所述预先设置移动速度与测量上报周期的对应关系，具体包括：

网络侧预先配置多个移动速度范围，并设置每一个移动速度范围所对应的测量上报周期，得到移动速度与测量上报周期的对应关系；其中，移动速度慢的移动速度范围比移动速度快的移动速度范围对应的测量上报周期长。

本发明的上述方法，周期获取所述移动终端的移动速度。

一种调整测量上报周期的装置，包括：

速度获取模块，用于获取移动终端的移动速度；

调整模块，用于根据所述移动终端的移动速度，调整所述移动终端的测量上报周期；

通知模块，用于将所述测量上报周期通知所述移动终端。

根据本发明的上述装置，所述速度获取模块，包括：

第一获取单元，用于获取所述移动终端上报的位置信息和时间信息；

第一速度确定单元，用于根据所述第一获取单元获取的由所述移动终端最近两次上报的所述位置信息和时间信息，确定出所述移动终端的移动速度。

根据本发明的上述装置，所述速度获取模块，包括：

第二获取单元，用于获取所述移动终端的多普勒频率偏移值；

第二速度确定单元，用于根据所述第二获取单元获取的所述多普勒频率偏移值，确定出所述移动终端的移动速度。

根据本发明的上述装置，所述调整模块，包括：存储单元、确定单元、比较单元和调整单元；

所述存储单元，用于存储预先设置的移动速度与测量上报周期的对应关系；

所述确定单元，用于根据所述速度获取模块获取到的所述移动终端的移动速度与所述存储单元存储的所述对应关系，确定出与本次测量上报周期；

所述比较单元，用于将所述本次测量上报周期与上次测量上报周期进行比较，并当两者不相同时，启动所述调整单元；

所述调整单元，用于调整测量上报周期为所述确定单元确定出的所述本次测量上报周期。

本发明实施例提供的调整测量上报周期的方法及调整装置，首先获取移动终端的移动速度；根据所述移动终端的移动速度，调整所述移动终端的测量上报周期，并通知所述移动终端。采用本发明方法，能够根据移动终端的移动速度自适应调整测量上报周期，使测量上报周期与移动终端的移动速度相适应，既保证了能够在较佳的切换时刻进行切换，提高切换的成功率，又减少了终端测量的能耗。

附图说明

图1为本发明测量上报周期调整方法的流程图；

图2为本发明实施例一中测量上报周期调整方法的流程图；

图3为本发明实施例二中测量上报周期调整方法的流程图；

图4为本发明实施例二中根据多普勒频移确定移动速度的原理示意图；

图5为本发明实施例中测量上报周期调整装置的结构示意图；

图6为本发明实施例中调整装置的一种具体实现结构的示意图；

图7为本发明实施例中调整装置的另一种具体实现结构的示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种调整测量上报周期的方法。根据移动终端的移动速度调整移动终端的测量上报周期，使测量上报周期与移动速度相适应，提高切换的成功率，并减少能耗。本发明方法如图1所示，执行步骤如下：

步骤S1：获取移动终端的移动速度。

特别的，移动终端的移动速度可以周期性获取。

步骤S2：根据移动终端的移动速度，判断是否需要调整测量上报周期；若是，执行步骤S3；若否，执行步骤S5。

步骤S3：调整所述移动终端的测量上报周期。

步骤S4：将调整后的测量上报周期通知该移动终端，并返回步骤S1，重复上述流程。

步骤S5：不进行处理，并返回步骤S1，重复上述流程。

下面结合具体实施里进行详细阐述。

实施例一：

本发明实施例一提供一种调整测量上报周期的方法，根据移动终端上报的测量报告中包含的位置信息和时间信息确定移动终端的移动速度，调整测量上报周期。

首先，设置移动终端的移动速度与测量上报周期的对应关系。

具体地，网络侧可以配置多个移动速度范围，设置每一个移动速度范围所对应的测量上报周期，得到移动速度与测量上报周期的对应关系。

例如：移动速度与测量报告上报周期的对应关系可以如下表1(对应关系表)所示。

表1

移动速度	测量报告上报周期(ms)
移动速度	测量报告上报周期(ms)	0	24000
0～10Km/h	8000	0	24000
0～10Km/h	8000	10-60Km/h	3000
60-120Km/h	1000	10-60Km/h	3000
60-120Km/h	1000	120-350Km/h	500
＞350Km/h	250	120-350Km/h	500

下面以采用上表1所示移动速度与测量上报周期的对应关系为例，对如何根据移动终端上报的测量报告中包含的位置信息和时间信息确定移动终端的移动速度，并确定是否调整测量上报周期的具体实现步骤详述如下：

参见图2，具体包括：

步骤S101：选择测量上报周期的初始值。

当无线资源控制RRC建立或无线资源承载RAB建立完成之后，网络侧选择一个测量上报周期的初始值，例如：3000ms。并通过测量控制消息下发给移动终端。

一般初始时可以先选择一个较大的测量上报周期值(即可以使初始测量上报频率较慢)。

步骤S102：接收移动终端上报的测量报告，确定出移动终端的移动速度。

移动终端接收到网络侧下发的测量控制消息后，根据其中携带的测量上报周期，周期性上报测量报告给网络侧，在上报的测量报告的同时，上报移动终端所在的GPS位置信息和对应的时间信息；或在测量报告中携带GPS位置信息和对应的时间信息。

网络侧接收移动终端上报的测量报告，并根据最近两次(为描述方便，下文称为本次和上次)接收到的移动终端上报的测量报告中的GPS位置信息和对应的时间信息，计算移动终端的移动速度。

例如：移动终端上次上报测量报告时的位置为(x₀，y₀)，对应的时间为t₀；本次上报测量报告时的位置为(x₁，y₁)，对应的时间为t₁。

其中，x₀，x₁分别为移动终端上次和本次所在位置的经度值；

y₀，y₁分别为移动终端上次和本次所在位置的纬度值。

从上次上报测量报告时到本次上报测量报告时，移动终端移动的距离可以通过下式计算：

s²＝(x₁-x₀)²+(y₁-y₀)²

则本次计算得到移动终端的移动速度为：

v = \frac{s}{t} = \frac{\sqrt{{(x_{1} - x_{0})}^{2} + {(y_{1} - y_{0})}^{2}}}{t_{1} - t_{0}}

特别的，移动终端上报测量报告时的位置信息，除了采用上述GPS定位方法确定外，还可以采用到达时间定位(小区-ID+TA)、观测时间差定位(OTDOA)、到达角(AOA)定位等现有技术中的移动定位方法中的至少一种定位方法，确定上报测量报告时移动终端所在的位置信息。

步骤S103：确定与步骤S102中得到的移动速度相对应的本次测量上报周期。

系统根据本次计算得到的移动终端的移动速度，查询预先建立并存储的移动速度与测量上报周期的对应关系表(如上表1)，得到与该移动速度相对应的本次测量上报周期。

例如：若步骤S102中本次计算得到的移动速度v＝8Km/h，则从表1中查出对应的本次测量上报周期为8000ms；若步骤S102中本次计算得到的移动速度v＝50Km/h，则从表1中查出对应的本次测量上报周期为3000ms；若步骤S102中本次计算得到的移动速度v＝80Km/h，则从表1中查出对应的本次测量上报周期为1000ms。

步骤S104：比较本次测量上报周期与上次测量上报周期是否相同。若否，执行步骤S105；若是，执行步骤S106。

步骤S105：网络侧将本次测量上报周期作为当前应采用的测量上报周期，通过广播消息或测量控制消息下发给移动终端，并返回步骤S102，重复上述流程。

沿用上边的例子：当本次测量上报周期为8000ms或1000ms时，和初始选择的测量上报周期(3000ms)不相同，则将本次测量上报周期作为当前应采用的测量上报周期，即需要调整测量上报周期为本次测量上报周期8000ms或1000ms。

步骤S106：网络侧不作任何动作，并返回步骤S102，重复上述流程。

沿用上边的例子：若确定出本次测量上报周期也为3000ms时，由于和初始选择的测量上报周期相同，则不需要调整移动终端的测量上报周期。

与现有技术相同，移动终端收到网络侧下发的广播消息或测量控制消息后(携带本次测量上报周期)，以消息中携带的本次测量上报周期向网络侧上报测量报告，同时携带移动终端所在的GPS位置信息和时间信息。

沿用上边的例子：假设网络侧向移动终端发送广播消息或测量控制消息，携带本次测量上报周期为8000ms，移动终端收到网络侧下发的广播消息或测量控制消息后，以8000ms作为测量上报周期向网络侧上报测量报告；同时，携带移动终端所在的GPS位置信息时间信息。

实施例二：

本发明实施例二提供一种调整测量上报周期的方法，根据移动终端的所属服务基站获取的多普勒频移，确定移动终端的移动速度，调整测量上报周期。

与实施例一类似，也可以预先由网络侧可以配置多个移动速度范围，设置每一个移动速度范围所对应的测量上报周期，得到移动速度与测量上报周期的对应关系。

实施例二的具体流程如图3所示，其执行步骤如下：

步骤S201：选择测量上报周期的初始值。

同实施例一中的步骤S101，此处不再赘述。

步骤S202：采用多普勒(Doppler)频偏法，确定移动终端的移动速度。

在高速环境下，移动通信系统中的多普勒效应尤其明显，多普勒效应所引起的附加频移称为多普勒频移，其原理如图4所示。多普勒频移f_d可用下面的公式表示：

f_{d} = \frac{f}{C} \times v \times \cos θ

其中：

θ为移动终端的移动方向和信号传播方向(即移动终端与服务基站连线方向)之间的角度；

v为移动终端的移动速度；

C为电磁波的传播速度；

f为载波频率。

由于移动终端相对于服务基站的移动速度v′＝v×cosθ，则

f_{d} = \frac{f}{C} \times v^{'}

获取移动终端发送的信号频率与服务基站中心频率之间的偏移值(即多普勒频移f_d)，通过该频率偏移值可以得到移动终端和服务基站连线方向的移动速度为：

v^{'} = \frac{f_{d} \times C}{f}

其中，电磁波的传播速度C和载波频率f均为已知常数。

根据服务基站接收到的多普勒频移f_d即可得到移动终端和服务基站连线方向的移动速度v′。

进一步，根据测得的移动终端的移动方向和与服务基站连线方向之间的夹角θ，则可得到移动终端的移动速度：

v = \frac{f_{d} \times C}{f \times \cos θ}

步骤S203、步骤S204分别与上述实施例一中的步骤S103、步骤S104相同，此处不再赘述。

步骤S205、网络侧将本次测量上报周期作为当前应采用的测量上报周期，通过广播消息或测量控制消息下发给移动终端，并返回步骤S202，重复上述流程

步骤S206、网络侧不作任何动作，并返回步骤S202，重复上述流程。

根据本发明提供的上述测量上报周期调整方法，可以构建一种用于调整移动终端测量上报周期的调整装置，如图5所示，该调整装置包括：速度获取模块101、调整模块102和通知模块103。其中：

速度获取模块101，用于获取移动终端的移动速度。

调整模块102，用于根据移动终端的移动速度，调整移动终端的测量上报周期。

通知模块103，用于将调整后的测量上报周期通知移动终端。

上述调整测量上报周期的装置具体可以有下面两种具体实现方式：

图6所示为上述调整装置的一种具体实现结构，包括：速度获取模块101、调整模块102和通知模块103。其中：

速度获取模块101进一步可以包括：第一获取单元1011和第一速度确定单元1012。

第一获取单元1011，用于获取移动终端上报的位置信息和时间信息。

第一速度确定单元1012，用于根据第一获取单元1011获取的由移动终端最近两次上报的位置信息和时间信息，确定出该移动终端的移动速度。

较佳的，调整模块102，进一步可以包括：存储单元1021、确定单元1022、比较单元1023和调整单元1024。其中：

存储单元1021，用于存储预先设置的移动速度与测量上报周期的对应关系。

确定单元1022，用于根据速度获取模块101获取的所述移动终端的移动速度与存储单元1021存储的所述对应关系，确定出与本次测量上报周期。

比较单元1023，用于将确定单元1022确定出的本次测量上报周期与上次测量上报周期进行比较，并当两者不相同时，启动调整单元1024。

调整单元1024，用于调整测量上报周期为确定单元1022确定出的本次测量上报周期。

图7所示为本发明提供的调整装置的另一种具体实现结构，包括：速度获取模块101、调整模块102和通知模块103。其中：

速度获取模块101进一步可以包括：第二获取单元1013和第二速度确定单元1014。

第二获取单元1013，用于获取移动终端的多普勒频率偏移值。

第二速度确定单元1014，用于根据第二获取单元1013获取的多普勒频率偏移值，确定出移动终端的移动速度。

较佳的，调整模块102，进一步可以包括：存储单元1021、确定单元1022、比较单元1023和调整单元1024，与图6所示相应单元的功能相同，此处不再赘述。

使用本发明的上述方法及装置，能够根据移动终端的移动速度自适应调整测量上报周期；在移动终端的移动速度比较快，无线信道变化加快时，采用较短的测量上报时间(即较快的上报频率)，保证了切换的成功率，避免了测量上报周期过长，网络侧无法及时获得测量信息而导致的切换成功率降低；以及在移动终端的移动速度比较慢，无线信道变化慢时，采用较长的测量上报时间(即较慢的上报频率)，既能保证切换的成功率，又避免了测量上报周期过短，移动终端频繁测量和上报测量报告导致的电能耗增加。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化、替换或应用到其他类似的装置，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1、一种调整测量上报周期的方法，其特征在于，包括：

获取移动终端的移动速度；

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据移动终端的移动速度，调整所述移动终端的测量上报周期，具体包括：

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通知所述移动终端，具体包括：

通过测量控制消息或广播消息通知给所述移动终端。

4、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取移动终端的移动速度，包括：

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过移动终端上报的位置信息和时间信息，确定出所述移动终端的移动速度，具体包括：

接收所述移动终端上报的测量报告；

解析出所述测量报告包含的位置信息和时间信息；

6、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过移动终端的服务基站获取所述移动终端的多普勒频率偏移值，确定出所述移动终端的移动速度，具体包括：

7、如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：移动终端接收所述测量控制消息或广播消息，并根据所述测量控制消息或广播消息中携带的所述测量上报周期上报测量报告。

8、如权利要求2-7任一所述的方法，其特征在于，所述预先设置移动速度与测量上报周期的对应关系，具体包括：

9、如权利要求8任一所述的方法，其特征在于，周期获取所述移动终端的移动速度。

10、一种调整测量上报周期的装置，其特征在于，包括：

速度获取模块，用于获取移动终端的移动速度；

通知模块，用于将所述测量上报周期通知所述移动终端。

11、如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述速度获取模块，包括：

12、如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述速度获取模块，包括：

13、如权利要求10、11或12所述的装置，其特征在于，所述调整模块，包括：存储单元、确定单元、比较单元和调整单元；