CN101790858A

CN101790858A - 时分双工系统中改进的信号质量测量

Info

Publication number: CN101790858A
Application number: CN200780100402A
Authority: CN
Inventors: 毛杰; 徐斌; 朱怀松
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2007-09-04
Filing date: 2007-09-04
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2027-09-04
Also published as: US20100202304A1; CN101790858B; US8259679B2; WO2009031953A1; EP2186227A1; EP2186227A4

Abstract

本发明公开了一种在无线通信系统(100)中的使用方法(600)，在该系统中有至少一个节点(110-115)控制去往和来自该系统内小区(120)中的所有用户终端(130)的业务。在系统(100)中，利用TDD原理来实现所述控制节点(110-115)和它的用户终端(130)之间的通信，并且根据该方法(600)，控制节点发送(610)被用户终端用作信号质量指示的信标信号，在第一TDD时隙(232)中发送所述信标信号。用户终端(130)测量(620)信标信号的信号质量和在至少第二TDD时隙(234)中的信号质量，并将在所述第一和第二时隙两者中的信号质量的测量报告(630)给控制节点。

Description

时分双工系统中改进的信号质量测量

技术领域

本发明公开了一种在时分双工系统(TDD系统)中使用的信号质量测量方法。

背景技术

在目前的时分双工(TDD)系统中(例如，TD-SCDMA(同步码分多址)系统中)，根据在UE端接收到的信号的强度，用户终端UE可以在不同的基站之间切换。这种系统中的基站通常被称为节点B(NodeB)。节点B的一个功能是路由去往和来自系统中某个区域(所谓的“小区”)内的UE的所有业务。

这样，如果来自UE目前“附着”到的节点B的信号的强度低于某个水平，并且存在另一个节点B，UE从这个节点B接收到的信号更强，则UE可以从目前的节点B切换到新的节点B，即具有更高信号强度的节点B。

在某些系统中，UE将从它的节点B接收到的信号强度报告给节点B。在TD-SCDMA系统中，这是通过已知的参数P-CCPCH RSCP(主公共控制物理信道上接收的信号码功率)来完成的。因而，节点B通过已知为P-CCPCH的信道发送“信标”信号，并且UE将P-CCPCH RSCP报告给该节点B。基于这些报告，对UE在不同节点B之间的切换进行决定。系统中的一个特定时隙通常专用于P-CCPCH的传输。

这里的问题是，在某个时隙中发送的P-CCPCH RSCP只反映了在P-CCPCH下行链路信道中从节点B接收的信号的强度。因此，例如，除了节点B用于P-CCPCH信道的信道/时隙以外，其他信道/时隙中的信号缺陷将不会使该UE切换到另一个节点B，尽管这种缺陷可能会严重降低UE的性能。

发明内容

因此，正如上文所解释的，在时分双工系统，例如TD-SCDMA中，需要一种解决方案，通过这种解决方案，检测由UE接收到的信号中的、专用信道中弱的RSCP之外的缺陷，并且用于切换目的。

本发明提供的这种解决方案在于它公开了一种在无线通信系统中使用的方法，在该无线通信系统中，有至少一个节点(例如节点B)控制去往和来自系统内某个区域或者小区中的所有用户终端的业务，并且在该系统中，所述控制节点和它的用户终端之间的通信利用TDD(时分双工)原理。

根据本发明的方法，控制节点发送被用户终端作为信号质量指示的信标信号。在第一TDD时隙中发送所述信标信号，并且根据本发明的方法，用户终端测量信标信号的信号质量和在至少第二TDD时隙中的信号质量，并且用户终端将所述第一时隙和第二时隙中的信号质量的测量结果报告给控制节点。

在本发明的某种实施方式中，在第二时隙中测量的信号质量测量结果是第二时隙中的干扰水平。在另一种实施方式中，所述用户终端将第二时隙中的干扰水平与第一时隙中的信标信号的强度之间的比率报告给控制节点。

因此，通过本发明，将有可能在TDD系统中更好地测量从节点B到UE的信号(“下行链路信令”)，该系统在专用时隙中使用信标信号，在其他专用时隙中使用下行链路信令。改进的信号测量可以反过来被用作做出与UE在节点B之间的切换有关的决定的经改进的基础。

附图说明

下面将参照附图对本发明进行更详细说明，在附图中：

图1示出了可应用本发明的系统的示意图，以及

图2和图3示出了现有技术，以及

图4示出了本发明的一种实施方式，以及

图5示出了本解决方案的一种实施方式的事件图，以及

图6示出了本发明的方法流程图，以及

图7示出了本发明的用户终端的示意框图。

具体实施方式

图1示出了可应用本发明的系统100的示意图。例如，图1中的系统是TDD系统，在这个例子中，该系统将被描述为TD-SCDMA系统(时分同步码分多址系统)，但应该意识到，本发明可以应用于各种TDD系统中。

如图1所示，系统100包括多个基站110，称为“节点B”。节点B的其中一个目的是控制去往和来自系统中某个区域(所谓的小区)中的用户终端UE的业务。

图1示出了多个节点B 110-115，示出了其中的两个节点B 110、111的各自的小区120和121。通过小区120中的一个UE 130象征性地指示了在每个小区中可能存在的多个UE。

图1还示出了系统中的从节点B看的“下一级”，即所谓的无线电网络控制器RNC 140。RNC 140的一个功能是命令UE从一个节点B切换到另一个节点B。

在图1所示的系统中，UE在节点B之间进行切换的决定基于从UE到它们各自的节点B的信号强度的测量结果，这些测量结果被转发给RNC以便RNC能够基于这些测量结果对切换作出决定。

图2示出了在目前TD SCDMA系统中应用的原理：该系统采用时帧210，如时帧号为#i，#i+1和#i+2所示。每个时帧被划分为子帧220，作为示例，在图2中示出了时隙号i的子帧1和2。此外，每个子帧被划分为多个时隙230，作为示例，图2示出了子帧号1的时隙号0-6。

在TD-SCDMA系统中，节点B在专用信道上(即所谓的P-CCPCH信道(主公共控制物理信道)上)发送信号。如图2所示，特定时隙232(在该情况下为时隙号0)用于P-CCPCH信道的传输。处于该进行发射的节点B的小区中的UE测量P-CCPCH的信号强度，并将接收的信号的强度报告给节点B，节点B可以将这个测量结果转发给RNC(如图1所示)，在RNC处，该测量结果被用作UE在节点B之间切换的决定依据。

P-CCPCH信道的信号强度测量是所谓的RSCP测量，即接收的信号码功率。

图3是现有技术TD-SCDMA系统中的顺序事件图300。涉及的节点示为UE和RAN(无线接入网络，其可被看作节点B和RNC的组合)。应当指出，UE和RNC之间的信令将通过“基站”(即节点B)进行传输。

图3方块中的数字解释如下：

1：UE测量来自它的节点B的P-CCPCH RSCP低于某一预定的阈值。该UE可以根据一些原理测量P-CCPCH RSCP，但在优选的实施例中，当UE建立到节点B的呼叫或专用信道时，初始化P-CCPCH RSCP测量，并且UE逐个子帧地连续地测量P-CCPCH RSCP，并且如果P-CCPCHRSCP低于特定阈值，则UE发送测量报告给RAN。当然，另选地，也可以每隔一段时间、定期或者不定期地测量P-CCPCH RSCP，并且不管P-CCPCH RSCP的水平如何，UE都可以发送报告。

2：UE将它的P-CCPCH RSCP测量报告发往RAN(即无线接入网络)，在该例中是发往节点B，节点B可以将该测量结果转发给RNC。

3：RAN(即节点B)发送测量控制命令给UE，即提示UE测量邻近节点B的P-CCPCH RSCP的命令。

4：触发系统的切换过程。此过程不在此详细表述，因为它不是本发明的本质部分，同时本领域技术人员也已熟知此过程。

图4是示出了本发明的原理的图400：如可在图4中看到的，本发明采用图2所示的时分原理，但本发明在原理上也可以应用在其他时分系统中，这些系统在一个时间细分(例如时隙)中有“信标”信号或者信道，以及在其他时间细分(例如时隙)中有“净荷”业务。

如上文所指出的，由目前的TD-SCDMA系统采用的RSCP测量有许多缺点，这些缺点主要是由这样的事实造成的：分配给“信标信道”的时隙232(在该例中为时隙号0)中的信号性能可能与由“净荷”业务(例如专用下行链路业务信道)使用的时隙中的信号性能显著地不同。因此，时隙0中的P-CCPCH RSCP测量结果可能无法正确地反映其他时隙中专用信道的下行链路信号质量。

为了改进从UE到RAN的下行链路信道质量报告，本发明介绍了一种新的质量测量指示的使用，该指示将更好地反映专用下行链路信道中的信号质量。为了同时保持P-CCPCH RSCP测量，本发明建议将这些测量和新的质量测量指示结合起来。

因此根据本发明，除了测量P-CCPCH信道使用的时隙之外，UE还将在至少第二时隙234中测量下行链路信号质量。该第二时隙234在图4中被指示为时隙号n，这当然只应作为一个例子看待，根据本发明，为下行链路信号测量选择的时隙234几乎可以是任何下行链路信道时隙。

此外，如果UE使用同一帧中超过一个以上的时隙用于下行链路业务，当涉及到这些时隙的质量测量时有一些可用的选项。这种选项的示例为：

1.UE可以在同一时帧内该UE使用的所有这些时隙中测量RSCP，并且发送所有这些时隙的测量报告给RNC，然后该RNC可以将所有报告的平均值、最大值或者最小值和RNC内部阈值进行比较，从而决定是否应当触发切换过程的下一步骤。

2.UE可以只测量所使用的一个或更多个时隙中的一个时隙或者一部分时隙。

为了保留来自现有技术的P-CCPCH RSCP测量的信息，本发明建议保留这些测量，根据本发明，UE将测量信标信号的信号质量和所述第二时隙中的信号质量，并且将P-CCPCH时隙和所述第二时隙两者中的信号质量的测量结果报告给RAN中该UE的控制节点(在该例中即节点B)，它可以将这些测量结果报告给RNC，在RNC中，这些测量结果可被用作切换决定的依据。

根据本发明，适当的但不是必须的，在第二时隙中测量的信号质量测量是第二时隙中的干扰水平。也可以使用其他质量指标，例如，信号强度，或者UE上行传输功率。

在本发明的一种实施方式中，UE将第二时隙中的干扰水平和第一时隙中的信标信号的强度之间的比率报告给节点B(即控制节点)。如果将第二时隙中的干扰水平称为I，将RSCP测量结果称为P，则报告的比率为P/I，或者另选地，为I/P。

在本发明的另一实施方式中，用户终端也可以报告至少一个附加时隙(即第三时隙)中的信号质量测量结果。如前文所述，如果用户终端在每帧的一个以上时隙中进行测量，就有多个选择。此外，不管RSCP和干扰之间的比率的水平如何，都报告测量结果，但是在优选的实施方式中，只有当比率低于某个阈值时UE才发送报告。

图5是应用了本发明的TD-SCDMA系统中的顺序事件图500。和图3相似，涉及的节点被示为UE和RAN，但是应当指出，UE和RNC之间的信令将通过“基站”(即节点B)进行传输。

图5方块中的数字1’-4’结合箭头示意了图中的事件，其解释如下：

1’：用户测量来自它的节点B的P-CCPCH RSCP(“P”)以及第二时隙中的信号质量水平(“I”)，并且例如通过确定它们之间的比率P/I并且发现该比率低于某一预定的阈值，而注意到其中一个或者两者不符合要求。同时也可能测量和报告P-CCPCH，并且通过参数P-CCPCH或者RSCP和干扰水平之间的比率的任意一个的水平来触发切换。

2’：UE发送它的如P和I之间的比率的测量报告给RAN(无线接入网络)，在该例中是报告给节点B，它可以将这个测量结果转发给RNC，以用于切换的决定。

3’：RAN(即节点B)发送测量控制命令给UE，即提示UE测量邻近节点B的P-CCPCH RSCP的命令。

4’：触发系统的切换过程。此过程不在此详细表述，因为它不是本发明的本质部分，同时本领域技术人员也已熟知此过程。然而，该切换将涉及把去往和来自UE的业务的控制切换到在UE处具有更好信号强度的另一个节点B。

图6示出了根据本发明的方法的一些主要步骤的示意流程图600。可选的或者另选的步骤在图6中用虚线示出。

这样，本发明公开了一种在无线通信系统中使用的方法600，在该无线通信系统中有至少一个节点(例如节点B)控制去往和来自系统内某个区域(或小区)中的所有用户终端的业务。在正在讨论的这个系统中，利用TDD(时分双工)原理来实现控制节点和它的用户终端之间的通信。

根据本发明的方法，如在步骤610中所示的，控制节点在第一TDD时隙中发送被用户终端用作信号质量指示的信标信号。如步骤620中所示的，用户终端测量信标信号的信号质量和在至少第二TDD时隙中的信号质量，以及如步骤630所示的，用户终端将第一时隙和第二时隙两者中的信号质量的测量结果报告给控制节点。

根据本发明的方法，如步骤640中所示的，在第二时隙中测量的信号质量测量结果可以是第二时隙中的干扰水平。在所示的步骤650中，用户终端可以将第二时隙中的干扰水平和第一时隙中的信标信号的强度之间的比率报告给控制节点。

步骤660示出了在本发明的一种实施方式中，用户终端还可以报告至少一个附加时隙(即第三时隙)中的信号质量的测量结果，以及如步骤670所示的，用户终端可以报告第二时隙和第三时隙各时隙中的干扰水平和第一时隙中的信标信号的强度之间的比率。

图7示出了本发明的用户终端700的粗略框图。如图7所示，用户终端700包括用于和控制节点(节点B)通信的天线710，还包括发射器730和接收器720。此外，用户终端700还包括控制装置(例如微处理器740)，同时包括存储器750。

因此，用户终端700意在使用在无线通信系统中，在该无线通信系统中，有至少一个节点，例如基站(“节点B”)，控制去往和来自用户终端700的业务，在该系统中利用TDD时分双工原理来实现控制节点和用户终端700之间的通信。

用户终端配置有用于测量第一TDD时隙中由所述控制节点发送的信标信号的信号强度的装置，所述装置适当地是控制装置740，并且可能还有存储器750。通过天线710和接收器720来接收该信标信号。

用户终端包括用于测量至少第二TDD时隙中来自控制节点的信号质量的装置(适当地是控制装置740)，用户终端进一步配置有用于将在所述第一时隙和第二时隙两者中的信号质量的测量结果报告给控制节点的装置，例如天线710和发射器730。

用户终端700还包括用于将在所述第二时隙中执行信号质量测量执行为所述第二时隙中的干扰水平的装置。这些装置可以是控制器740，可能带有存储器750。用户终端700还将第二时隙中的干扰水平和第一时隙中的信标信号强度之间的比率报告给控制节点，所述比率由控制器740计算，并且通过天线710和发射器730来发送。

此外，用户终端700还配置有这样的装置，该装置用于将至少一个附加时隙(即第三时隙)中的信号质量的测量结果报告给控制节点，以及用于报告作为在第二时隙和第三时隙中的各时隙的干扰水平和在第一时隙中的信标信号的强度之间的比率的所述测量结果。

本发明不限于上文以及附图所述的实施方式的实施例，可以在所附的权利要求书的范围内随意改变。

Claims

1.一种在无线通信系统(100)中使用的方法(600)，在所述无线通信系统中，有至少一个节点(110-115)控制去往和来自所述无线通信系统内某区域或小区(120)中所有的用户终端(130)的业务，并且在所述无线通信系统(100)中，所述控制节点(110-115)和它的用户终端(130)之间的通信利用TDD(时分双工)原理，根据该方法(600)，所述控制节点发送(610)被所述用户终端用作信号质量指示的信标信号，在第一TDD时隙(232)中发送所述信标信号，该方法的特征在于，用户终端(130)测量(620)所述信标信号的信号质量和至少第TDD时隙(234)中的信号质量，并且所述用户终端将在所述第一时隙和所述第二时隙两者中的信号质量的测量结果报告(630)给所述控制节点。

2.根据权利要求1所述的方法(600，640)，在所述第二时隙中测量的所述信号质量测量结果是所述第二时隙中的干扰水平。

3.根据权利要求1或2所述的方法(600，650)，所述用户终端将所述第二时隙中的所述干扰水平与所述第一时隙中的所述信标信号的强度之间的比率报告给所述控制节点。

4.根据以上权利要求中的任意一项所述的方法(600，660)，所述用户终端还报告至少一个附加时隙，即第三时隙，中的信号质量的测量结果。

5.根据权利要求4所述的方法(600，670)，所述用户终端报告在所述第二时隙和所述第三时隙中各时隙中的干扰水平与所述第一时隙中的所述信标信号的强度之间的比率。

6.根据以上权利要求中的任意一项所述的方法，所述方法应用于TD SCDMA系统，即，时分同步码分多址系统。

7.一种在无线通信系统(100)中使用的用户终端(700)，在所述无线通信系统中，有至少一个节点(110-115)控制去往和来自所述用户终端(700)的业务，并且在所述无线通信系统(100)中，所述控制节点(110-115)和所述用户终端(700)之间的通信使用TDD(时分双工)原理来实现，所述用户终端(700)配置有用于测量所述控制节点在第一TDD时隙(232)中发送的信标信号的信号强度的装置(740)，所述用户终端(700)的特征在于，所述用户终端(700)还包括用于测量在至少第二TDD时隙(234)中来自所述控制节点的信号质量的装置(740)，所述用户终端(700)进一步被配置有用于将在所述第一时隙和所述第二时隙两者中的信号质量的测量结果报告给所述用户终端(700)的控制节点的装置(710，730)。

8.根据权利要求7所述的用户终端(700)，其中在所述第二时隙中测量的信号质量测量结果是在所述第二时隙中的干扰水平。

9.根据权利要求7或8所述的用户终端(700)，所述用户终端将所述第二时隙中的所述干扰水平与所述第一时隙中的所述信标信号的强度之间的比率报告给所述控制节点。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的用户终端(700)，所述用户终端还配置有用于将至少一个附加时隙，即第三时隙，中的信号质量的测量结果报告给所述控制节点的装置(710，730，740)。

11.根据权利要求10所述的用户终端(700)，所述用户终端配置有用于将所述第二时隙和所述第三时隙中的各时隙中的干扰水平与在所述第一时隙中的所述信标信号的强度之间的比率作为所述测量结果进行报告的装置(740)。