CN101784101B - 移动无线终端装置和基站搜索方法 - Google Patents

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Abstract

终端控制单元(100)控制1x接收信号处理单元(120a)，搜索支持1x方法的基站，并且开始等待信号接收的出现。接着，终端控制单元(100)周期性地执行附近基站测量过程(P)，控制1x接收信号处理单元(120a)，并且搜索支持1x方法的附近基站。另一方面，关于支持LTE方法的基站，LTE接收信号处理单元(120b)被激活，以便仅在用于信号接收等待的基站支持1x方法但不支持LTE方法的情形中，执行搜索。

Description

移动无线终端装置和基站搜索方法
技术领域
本发明涉及一种在提供多种无线连接方法的无线通信系统中使用的移动无线终端装置。 
背景技术
已经开发了一种系统，其中支持两种或更多不同的无线连接方法的移动无线终端装置周期性地接收通过某种无线通信方法发送的寻呼信号，从而同时等待与多个无线通信系统有关的信号接收。在此系统中，存在两种情形：其一，不同无线连接方法的基站被安装于地理上相同的位置；其二，这些基站被安装于不同位置。 
作为上述的无线连接方法，可以想到以下示例：CDMA2000 1x方法(例如参见：Agilent Technologies的2001 3G Workshop Part 2，2001年1月16日，第2-35页)；EV-DO方法(例如参见：Agilent Technologies的2001 3G Workshop Part 2，2001年1月16日，第36-50页)；以及LTE(长期演进)方法(例如参见：Erik Dahlman，Academic Press，2007年，第277-369页)。在这些示例的情形中，关于CDMA2000 1x方法和EV-DO方法，其中的服务区域的人口覆盖已经达到大约95％。另一方面，在最新开发的LTE方法中，预期的是，在实际使用之初，服务将从具有高人口密度的都市区域相继开发。 
一般而言，移动无线终端装置周期性地搜索使得能够进行优质通信的附近基站。如果移动无线终端装置找到了这样的附近基站，该基站比用于信号接收等待的基站更好，则向所述附近基站进行切换(handover)。例如，在支持两种无线连接方法A和B的移动无线终端装置的情形中，如果 在无线连接方法B(其不同于用于信号接收等待的无线连接方法A)中出现了信号接收，以便通过无线连接方法B快速地建立连接，则有必要周期性地搜索相对于无线连接方法B以及无线连接方法A的附近基站。 
然而，周期性地搜索相对于多种无线连接方法的附近基站是不理想的，因为增加了信号接收等待时的能耗。 
在支持多种无线连接方法的传统的移动无线终端装置中，存在这样的问题，即，由于周期性地搜索相对于多种无线连接方法中的每种方法的附近基站，因此在信号接收等待时的能耗很大。 
发明内容
考虑到上述问题，作出了本发明，并且本发明的目的在于，提供一种移动无线终端装置和一种基站搜索方法，其可以在支持多种无线连接方法的情形中，减少信号接收等待时的能耗。 
为了实现所述目的，本发明提供了一种用于无线通信系统中的移动无线终端装置，所述无线通信系统容纳了第一无线电基站和第二无线电基站，其中所述第一无线电基站通过第一无线连接方法执行无线通信，所述第二无线电基站通过第二无线连接方法执行无线通信，并且所述无线通信系统经由所述第一无线电基站执行信号接收，用于经由所述第二无线电基站进行通信，所述移动无线终端装置包括：接收装置，用于接收从所述第一无线电基站和所述第二无线电基站发送的无线电信号；以及搜索装置，用于在所述接收装置从所述第一无线电基站接收到指示出所述第二无线电基站的存在的信息的情形中，周期性地搜索所述第一无线电基站，以及在所述接收装置未接收到所述信息的情形中，周期性地搜索所述第一无线电基站和所述第二无线电基站。 
如上所述，在本发明中，在没有从所述第一无线电基站接收到指示出所述第二无线电基站的存在的信息的情形中，对第一无线电基站和第二无线电基站周期性地执行搜索。另一方面，在已经接收到该信息的情形中，对第一无线电基站周期性地执行搜索。 
因此，本发明可以提供一种移动无线终端装置，其中，在支持多种无线连接方法的情形中，可以减少在信号接收等待时的能耗，因为仅在尚未从所述第一无线电基站接收到指示出所述第二无线电基站的存在的信息的情形中才执行对所述第二无线电基站的搜索。 
本发明的附加目的和优点将在以下描述中阐述，并且通过所述描述将部分地变得明显，或者可以通过实施本发明而了解。本发明的目的和优点可以借助于下文中具体指出的手段和组合来实现和获得。 
附图说明
并入到说明书中并组成其一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同以上给出的一般性描述和以下给出的对实施例的详细描述一起，用于解释本发明的原理。 
图1是示出了根据本发明的移动无线终端装置的实施例的结构的电路框图； 
图2示意性地示出了根据本发明的无线通信系统的网络侧结构； 
图3是用于描述根据本发明的无线通信系统的基站的视图； 
图4是用于描述图1中所示的移动无线终端装置的操作的流程图；以及 
图5是用于描述图1中所示的移动无线终端装置的操作的流程图。 
具体实施方式
现在将参考附图描述本发明的实施例。 
图1示出了根据本发明实施例的移动无线终端装置的结构。如图1所示，移动无线终端装置包括发送/接收天线101、接收天线102、终端控制单元100、接收单元110、接收信号处理单元120、发送信号处理单元130、以及发送单元140。此外，移动无线终端装置包括：用于显示字符和视频的显示单元150、以及用于从用户接收请求和数字输入的输入单元160、还有用于供应驱动能量的电池和电源单元、用于输入发送的语音的麦克风、 以及用于放大和输出接收的语音的扬声器。 
该移动无线终端装置可以通过两种或更多不同的无线连接方法来执行通信。以下描述通过示例涉及这样一种情形，其中移动无线终端装置支持两种无线连接方法，即，CDMA2000 1x方法(下文中称为“1x方法”)以及LTE(长期演进)方法。 
1x方法可以通过电路交换连接提供语音通信服务和100kbps或更低的低速分组通信服务。LTE方法通过分组交换连接提供大约2Mbps至20Mbps的高速分组服务，并且还可以通过VoIP(基于因特网协议的语音)提供语音呼叫服务。 
为各个方法设置相互不同的可用频率。这些频率按照如下定义。在1x方法中，频率f1d被分派给从基站到移动无线终端装置的下行链路，并且频率f1u被分派给上行链路。在LTE方法中，频率f2d被分派给从基站到移动无线终端装置的下行链路，并且频率f2u被分派给上行链路。 
在该无线通信系统中，如图2所示，提供了仅发送/接收1x方法的无线电信号的基站、仅发送/接收LTE方法的无线电信号的基站、以及发送/接收1x方法和LTE方法二者的无线电信号的基站，并且这些基站组成了被称为“小区”的无线区域。 
如图3所示，支持1x方法的基站(1xBS)被容纳于符合例如3GPP2A.S0001-A和A.S0008-C的1xRTT接入网络中。另外，支持LTE方法的基站(LTE BS)被容纳于符合例如3GPP TS 23.401 v8.2.0和3GPPTS23.402 v8.2.0的E-UTRAN接入网络中。 
返回参考图1，描述移动无线终端装置。 
从基站1x BS、LTE BS发送的无线电信号(频率f1d、f2d)被发送/接收天线101和接收天线102所接收。所接收的无线电信号被接收单元110下变换为基带接收信号。在该下变换中使用的本地信号以对应于由接收信号处理单元120指定的通信方法的频率振荡。由此，作为接收目标的无线电信号(频率f1d或f2d)被选择。另外，接收单元110测量其频率对应于由接收信号处理单元120指定的通信方法的接收信号的信噪比(或者接收 功率级)，并且将测量结果经由接收信号处理单元120报告给终端控制单元100。 
接收信号处理单元120包括：1x接收信号处理单元120a，其支持1x方法，并处理从基站1x BS接收的信号；以及LTE接收信号处理单元120b，其支持LTE方法，并处理从基站LTE BS接收的信号。 
接收信号处理单元120将终端控制单元100所指定的通信方法报告给接收单元110，并且激活1x接收信号处理单元120a和LTE接收信号处理单元120b中对应于所述通信方法的一个。 
1x接收信号处理单元120a和LTE接收信号处理单元120b的每个执行对应于相关联的通信方法的信号处理，并且，如果被激活，则通过信号处理对基带接收信号进行解调和解码，获得接收数据。 
发送信号处理单元130包括：1x发送信号处理单元130a，其支持1x方法，并生成将发送给基站1x BS的信号；以及LTE发送信号处理单元130b，其支持LTE方法，并生成将发送给基站LTE BS的信号。 
发送信号处理单元130将终端控制单元100所指定的通信方法报告给发送单元140，并且激活1x发送信号处理单元130a和LTE发送信号处理单元130b中对应于所述通信方法的一个。 
1x发送信号处理单元130a和LTE发送信号处理单元130b的每个执行对应于相关联的通信方法的信号处理，并且，如果被激活，则对发送数据进行编码然后进行调制，从而生成基带发送信号。 
发送单元140使得其频率对应于已经从发送信号处理单元130报告的通信方法的本地信号振荡，并通过本地信号将基带发送信号上变换为无线电频率。由此，作为发送的目标的无线电信号(频率f1u或f2u)被选择。无线电信号经由发送/接收单元101被发射到空间中。 
终端控制单元100执行移动无线终端装置的各个组件的整体控制。终端控制单元100控制各个组件，以便通过对应于来自输入单元160的用户请求的通信方法执行通信，或者执行过程处理，诸如根据等待过程和信号接收过程(其将在稍后描述)来执行对通信方法的选择、对位置和信号接 收等待的注册。通过这些过程，在使用1x方法的情形中执行高效的小区搜索(搜索基站1x BS)，因为1x方法的对应区域比其它方法的区域更加狭窄。 
接下来，描述具有上述结构的移动无线终端装置的操作。首先，对于1x方法和LTE方法，给出对于以下过程的描述，所述过程为，从初始捕获到在移动无线终端装置通电之后立刻转变至等待状态。图4是示出了此过程的流程图。此过程通过终端控制单元100执行，并且与此过程有关的控制程序和控制数据被预存储于终端控制单元100中提供的存储器单元中。 
首先，如果通电，则在步骤4a，终端控制单元100指示接收信号处理单元120和发送信号处理单元130选择LTE方法作为通信方法。由此，接收信号处理单元120激活LTE接收信号处理单元120b，并且将作为通信方法的LTE方法报告给接收单元110。在此时间点，1x接收信号处理单元120a和1x发送信号处理单元130a都不进行操作，并且与其操作有关的能耗处于最低级别。 
另一方面，接收单元110使本地信号振荡，用于接收LTE方法的无线电信号，并且将频率f2u的信号下变换为基带。类似地，发送信号处理单元130激活LTE发送信号处理单元130b，并且将作为通信方法的LTE方法报告给发送单元140。 
此后，终端控制单元100监视从接收信号处理单元120(LTE接收信号处理单元120b)输出的接收数据，接收从对应于LTE方法的基站发送的导频信号，并且搜索基站。终端控制单元100检测获得最优信噪比的基站，并且前进到步骤4b。 
在步骤4b，终端控制单元100指示接收信号处理单元120(LTE接收信号处理单元120b)和发送信号处理单元130(LTE发送信号处理单元130b)等待经由已在步骤4a中检测到的基站的信号接收，并且终端控制单元100前进到步骤4c。由此，根据预定过程，终端控制单元100、LTE接收信号处理单元120b和LTE发送信号处理单元130b与已在步骤4a中检 测到的基站进行通信，执行位置注册，并且转变至等待经由基站的接收信号的到来的状态。 
在步骤4c，终端控制单元100监视预置时间是否已经过去。如果预置时间已经过去，则终端控制单元100前进到步骤4d，并且开始附近基站测量过程P(步骤4d至4i)。另一方面，如果预置时间尚未过去，则终端控制单元100在步骤4c进一步监视预置时间是否已经过去。 
在步骤4d，与步骤4a类似，终端控制单元100控制接收信号处理单元120和发送信号处理单元130，接收从对应于LTE的附近基站发送的导频信号(pilot signal)，检测具有最优信噪比的附近基站，以及前进到步骤4e。 
在步骤4e，终端控制单元100控制接收信号处理单元120和发送信号处理单元130，接收从用于信号接收等待的基站发送的导频信号，检测导频信号的信噪比，以及前进到步骤4f。 
在步骤4f，终端控制单元100比较在步骤4d中检测的附近基站的信噪比(SNE)以及在步骤4e中检测的信噪比(SNC)，由此确定是否必要切换到附近基站。在该确定中，例如，根据以下公式是否被满足而确定对于切换的必要性： 
SNC＜SNE+SNTH。 
具体地，如果附近基站的信噪比(SNE)大于并优于用于信号接收等待的基站的(SNC)的量超过阈值(SNTH)，则确定切换到附近基站的必要性。 
如果切换到附近基站被确定是必要的，则所述过程前进到步骤4i。如果切换到附近基站被确定是不必要的，则所述过程前进到步骤4g。 
在步骤4g，终端控制单元100确定用于信号接收等待的基站是否不仅支持LTE方法还支持1x方法。在所述确定方法中，支持LTE方法的基站经由该基站固有的公共报告信道向移动无线终端装置报告指示出此基站是否同样支持1x方法的信息)，或者，基站经由上级消息向移动无线终端装置报告类似的信息。 
在用于信号接收等待的基站同样支持1x方法的情形中，所述过程进行到步骤4c。另一方面，如果用于信号接收等待的基站不支持1x方法，则所述过程前进到步骤4h。 
在步骤4h，终端控制单元100指示接收信号处理单元120和发送信号处理单元130搜索支持1x方法的基站。由此，接收信号处理单元120激活1x接收信号处理单元120a，并且将作为通信方法的1x方法报告给接收单元110。 
一旦接收到此报告，接收单元110就使本地信号振荡，用于接收1x方法的无线电信号，并且将频率f1u的信号下变换到基带。接着，终端控制单元100监视从接收信号处理单元120(1x接收信号处理单元120a)输出的接收数据，接收从对应于1x方法的基站发送的导频信号，搜索基站，检测获得最优信噪比的基站，以及前进到步骤4c。如果检测到支持1x方法的基站，则接收信号处理单元120停止1x接收信号处理单元120a的操作，并且抑制能耗。 
在步骤4i，终端控制单元100指示接收信号处理单元120(LTE接收信号处理单元120b)和发送信号处理单元130(LTE发送信号处理单元130b)执行这样的切换，即切换到在步骤4d中检测的附近基站，并且前进到步骤4g。 
由此，根据预定过程，终端控制单元100、LTE接收信号处理单元120b和LTE发送信号处理单元130b与在步骤4d中检测的基站进行通信，执行位置注册，并完成所述切换，由此转变至等待经由附近基站的接收信号的到来的状态。 
接下来，描述在信号接收等待时的操作。图5是示出了此操作的过程的流程图。此过程由终端控制单元100执行，并且相关联的控制程序和控制数据被预存储于终端控制单元100中提供的存储器单元中。如果在图4中示出的过程中出现等待状态，此过程被执行。 
在步骤5a，终端控制单元100监视由接收信号处理单元120(LTE接收信号处理单元120b)接收的接收数据，并且确定到当前移动无线终端装 置的信号接收是否已经出现。如果信号接收已经出现，则所述过程前进到步骤5b。另一方面，如果信号接收没有出现，则在步骤5a进一步监视信号接收的出现。 
在步骤5b，终端控制单元100通过指示出在步骤5a中检测到的信号接收的接收数据，确定已经出现的信号接收是属于1x方法还是属于LTE方法。如果已经出现的信号接收属于LTE方法，则所述过程前进到步骤5c。另一方面，如果已经出现的信号接收属于1x方法，则所述过程前进到步骤5d。 
在步骤5c，终端控制单元100控制显示单元150和发声器(未示出)，并且将通过LTE方法的信号接收的出现报告给用户，接着前进到步骤5f。 
在步骤5d，终端控制单元100指示接收信号处理单元120(1x接收信号处理单元120a)和发送信号处理单元130(1x发送信号处理单元130a)执行这样的切换，即切换到支持1x方法的基站，接着前进到步骤5e。 
由此，1x接收信号处理单元120a和1x发送信号处理单元130a被激活，并且，根据预定过程，终端控制单元100、1x接收信号处理单元120a和1x发送信号处理单元130a与支持1x方法的基站进行通信，执行位置注册，完成所述切换，以及转变至等待经由支持1x方法的基站的接收信号的到来的状态。在该上下文中，支持1x方法的基站是在步骤4h中已经检测到的基站，或者是支持1x方法和LTE方法二者的、用于信号接收等待的基站。 
在步骤5e，终端控制单元100控制显示单元150和发声器(未示出)，并且将通过1x方法的信号接收的出现报告给用户，接着前进到步骤5f。 
在步骤5f，终端控制单元100监视输入单元160上的用户操作。如果用户执行指示出对信号接收的响应的操作，则终端控制单元100前进到步骤5g。 
在步骤5g，终端控制单元100指示接收信号处理单元120和发送信号处理单元130对接收信号进行回复，并且结束当前过程。由此，根据预定过程，终端控制单元100、接收信号处理单元120和发送信号处理单元130与已经向其报告了信号接收的基站进行通信，并建立通信链路，由此转变到可通信状态。毋庸多言，在LTE方法的信号接收的情形中，LTE接收信号处理单元120b和LTE发送信号处理单元130b起作用。另一方面，在1x方法的信号接收的情形中，1x接收信号处理单元120a和1x发送信号处理单元130a起作用。
如上所述，具有上述结构的移动无线终端装置搜索对应于LTE方法的基站，开始等待信号接收的出现，周期性地执行附近基站测量过程P，以及搜索支持LTE方法的附近基站。另一方面，关于支持1x方法的基站，仅在用于信号接收等待的基站支持LTE方法但不支持1x方法的情形中，移动无线终端装置激活1x接收信号处理单元120a，并搜索支持1x方法的基站。 
由此，根据具有上述结构的移动无线终端装置，周期性地执行对于支持LTE方法的附近基站的搜索，但是仅在用于信号接收等待的基站不支持1x方法的情形中，才执行对支持1x方法的基站的搜索。因此，搜索支持1x方法的基站所需的能耗可以被抑制。换句话说，在支持1x方法和LTE方法二者的情形中，能够减少信号接收时的能耗。 
同时，在用于信号接收等待的基站支持LTE方法也支持1x方法的情形中，1x方法的到来信号经由此基站被等待。不过，此基站并不总是在支持1x方法的所有基站中具有最佳信噪比的基站。然而，由于此基站作为支持LTE方法的基站具有最佳信噪比，以下是极为可能的：此基站作为支持1x方法的基站具有足够好的信噪比，并且在1x方法的信号接收时不会出现问题。 
本发明不完全限于上述实施例。在实践中，结构化单元可以被修改和实现，而不会脱离本发明的精神。通过适当地组合实施例中公开的结构化单元，可以做出多种发明。例如，某些结构化单元可以从在实施例中公开的所有结构化单元中省略。此外，在不同实施例中的结构化单元可以被适当地组合。 
 例如，在上述实施例中，已经通过示例描述了CDMA20001x方法和 LTE方法作为无线连接方法。然而，无线连接方法不限于这些方法。例如，本发明适用于采用EV-DO方法替换这些方法中的任一种的情形，并且可以获得相同的有益效果。 
毋庸多言，即使在做出了多种修改的情形中，也可以实现本发明，而不会脱离本发明的精神或范围。 

Claims (6)

1.一种用于无线通信系统中的移动无线终端装置的基站搜索设备，所述无线通信系统容纳第一无线电基站和第二无线电基站，其中所述第一无线电基站通过第一无线连接方法执行无线通信，所述第二无线电基站通过第二无线连接方法执行无线通信，并且经由所述第一无线电基站执行用于经由所述第二无线电基站进行通信的信号接收，其特征在于包括：
用于接收从所述第一无线电基站和所述第二无线电基站发送的无线电信号的装置；以及
用于在已经从所述第一无线电基站接收了指示出所述第二无线电基站的存在的信息的情形中，周期性地搜索所述第一无线电基站，以及在未接收到所述信息的情形中，周期性地搜索所述第一无线电基站和所述第二无线电基站的装置。
2.一种用于无线通信系统中的移动无线终端装置的基站搜索设备，所述无线通信系统容纳第一无线电基站和第二无线电基站，其中所述第一无线电基站通过第一无线连接方法执行无线通信，所述第二无线电基站通过第二无线连接方法执行无线通信，并且经由所述第一无线电基站执行用于经由所述第二无线电基站进行通信的信号接收，其特征在于包括：
用于接收从所述第一无线电基站和所述第二无线电基站发送的无线电信号的装置；以及
用于每当预置时间过去时搜索所述第一无线电基站的装置；以及
用于在已经从所述第一无线电基站接收到指示出所述第二无线电基站的存在的信息的情形中，不搜索所述第二无线电基站，以及在未接收到所述信息的情形中，搜索所述第二无线电基站的装置。
3.一种用于无线通信系统中的移动无线终端装置的基站搜索设备，所述无线通信系统容纳第一无线电基站、第二无线电基站和第三无线电基站，其中所述第一无线电基站能够通过第一无线连接方法执行无线通信，所述第二无线电基站能够通过所述第一无线连接方法和第二无线连接方法执行无线通信，所述第三无线电基站能够通过所述第二无线连接方法执行无线通信，并且能够通过所述第一无线连接方法执行用于通过所述第二无线连接方法进行通信的信号接收，其特征在于包括：
用于通过使用所述第一无线连接方法和所述第二无线连接方法来执行与无线电基站的无线通信的装置；
用于基于从所述无线电基站接收的信息，确定等待通过所述第一无线连接方法的信号接收的所述无线电基站是所述第一无线电基站还是所述第二无线电基站的装置；以及
用于在经由所述第一无线电基站等待信号接收的情形中，基于确定结果，搜索所述第二无线电基站或者所述第三无线电基站的装置。
4.一种用于无线通信系统中的移动无线终端装置的基站搜索方法，所述无线通信系统容纳第一无线电基站和第二无线电基站，其中所述第一无线电基站通过第一无线连接方法执行无线通信，所述第二无线电基站通过第二无线连接方法执行无线通信，并且经由所述第一无线电基站执行用于经由所述第二无线电基站进行通信的信号接收，其特征在于包括：
接收步骤，用于接收从所述第一无线电基站和所述第二无线电基站发送的无线电信号；以及
搜索步骤，用于在所述接收步骤中已经从所述第一无线电基站接收了指示出所述第二无线电基站的存在的信息的情形中，周期性地搜索所述第一无线电基站，以及在未接收到所述信息的情形中，周期性地搜索所述第一无线电基站和所述第二无线电基站。
5.一种用于无线通信系统中的移动无线终端装置的基站搜索方法，所述无线通信系统容纳第一无线电基站和第二无线电基站，其中所述第一无线电基站通过第一无线连接方法执行无线通信，所述第二无线电基站通过第二无线连接方法执行无线通信，并且经由所述第一无线电基站执行用于经由所述第二无线电基站进行通信的信号接收，其特征在于包括：
接收步骤，用于接收从所述第一无线电基站和所述第二无线电基站发送的无线电信号；以及
第一搜索步骤，用于每当预置时间过去时搜索所述第一无线电基站；以及
第二搜索步骤，用于在所述接收步骤中已经从所述第一无线电基站接收到指示出所述第二无线电基站的存在的信息的情形中，不搜索所述第二无线电基站，以及在未接收到所述信息的情形中，搜索所述第二无线电基站。
6.一种用于无线通信系统中的移动无线终端装置的基站搜索方法，所述无线通信系统容纳第一无线电基站、第二无线电基站和第三无线电基站，其中所述第一无线电基站能够通过第一无线连接方法执行无线通信，所述第二无线电基站能够通过所述第一无线连接方法和第二无线连接方法执行无线通信，所述第三无线电基站能够通过所述第二无线连接方法执行无线通信，并且能够通过所述第一无线连接方法执行用于通过所述第二无线连接方法进行通信的信号接收，其特征在于包括：
无线通信步骤，用于通过使用所述第一无线连接方法和所述第二无线连接方法来执行与无线电基站的无线通信；
确定步骤，用于基于在所述无线通信步骤中已经从所述无线电基站接收的信息，确定等待通过所述第一无线连接方法的信号接收的所述无线电基站是所述第一无线电基站还是所述第二无线电基站；以及
搜索步骤，用于在经由所述第一无线电基站等待信号接收的情形中，基于所述确定步骤的确定结果，搜索所述第二无线电基站或者所述第三无线电基站。
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