CN102282893B

CN102282893B - 用于小区搜索的方法和装置

Info

Publication number: CN102282893B
Application number: CN200980154970.4A
Authority: CN
Inventors: B·林多夫; J·尼尔森
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2009-01-15
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2029-12-09
Also published as: RU2011134092A; US8705440B2; US20100177683A1; HUE025630T2; ES2539953T3; DK2387856T3; EP2387856A1; JP2012515481A; RU2510890C2; EP2387856B1; JP5356539B2; WO2010081596A1; CN102282893A; BRPI0924219A2

Abstract

修改小区搜索过程以使用户终端能够确定所检测信号是源于已知小区还是具有与已知小区相同的小区标识符的新小区。当检测到信号时，用户终端确定所检测信号的小区标识符和定时。如果小区标识符匹配已知小区且定时在已知小区的定时窗口之外，则用户终端将所检测信号与从具有与所检测信号源相同的小区标识符的已知小区接收的相应接收信号进行比较。用户终端基于所述比较确定所检测信号是来自已知小区还是新小区。

Description

用于小区搜索的方法和装置

技术领域

本发明一般涉及移动通信网络中的小区搜索，更具体地，涉及用于在小区搜索期间识别信号源的方法和装置。

背景技术

在传统移动通信网络中，将网络区域的覆盖范围划分成多个小区。带有中心定位天线的基站向小区内的用户终端提供服务。通过在广播信道上广播给用户终端的唯一小区ID来识别每个小区。在实现用于移动性管理目的的小区搜索算法时，小区ID使用户终端能够区分不同小区。

分布式天线系统(DAS)已经提议用于由第三代合作伙伴计划(3GPP)正在开发的长期演进(LTE)标准。在分布式天线系统中，基站连接到向小区内用户终端提供覆盖范围的多个天线。由每个天线覆盖的区域，在本文中被称为子小区，一般比在传统移动通信系统中的中心定位天线的区域小得多。分布式天线系统架构具有两个主要优点。第一，由于每个天线的小的覆盖区域而可能获得高的空间再使用因子。第二，单个基站具有对在每个天线处使用的所有无线电资源的控制，并且因此能够协调信号的传送和接收，以最小化干扰并增加系统容量。

小区规划误差可导致两个相邻小区具有相同小区ID，这是不期望的。例如，具有相同小区ID的两个不同小区可在使用分布式天线系统的系统中在用户终端中引起混乱。在这种情况下，用户终端可错误地假定从相邻小区中天线接收的信号来自当前服务小区中的天线。这种性质的错误可能导致移动性管理误差。

因此，需要一种方法来在发生小区规划误差时确定所检测信号是源于已知小区还是源于具有与已知小区相同的小区标识符的新小区。

发明内容

本发明提供用于确定所检测信号源于已知小区还是具有与已知小区相同的标识符的新小区的方法和装置。当工作在移动通信网络中的用户终端检测到新信号时，用户终端确定所检测信号的小区标识符和帧定时(timing)。如果所检测信号具有与已知小区相同的小区ID但时间延迟不同，则所检测信号源可能来自已知小区或新小区。在这种情况下，用户终端将所检测信号与从具有与所检测信号源相同的小区标识符的已知小区接收的但定时不同的相应信号进行比较。例如，用户终端可将在所检测信号中传送的数据和/或控制符号与在来自已知小区的信号中传送的相应数据符号和/或控制信号进行比较。基于与接收自已知小区的信号的比较，用户终端确定所检测信号源于已知小区还是新小区。将领会，新小区可包括具有单个中心定位天线或分布式天线系统的小区。如果所检测信号与接收自已知小区的相应信号匹配，则确定所检测信号源于已知小区。相反，如果所检测信号与接收自已知小区的信号不匹配，则确定所检测信号源于具有相同小区标识符的新小区。在这种情况下，用户终端可确定已经发生小区规划误差，并向网络报告该小区规划误差。

附图说明

图1示出对于每个小区具有集中式天线的示例性移动通信网络。

图2示出使用分布式天线系统的示例性移动通信系统。

图3示出用于确定所检测信号来源的示例性方法。

图4A和图4B示出合并图3方法的搜索过程。

图5示出根据本发明的示例性用户终端。

具体实施方式

现在参考附图，将在根据现在正由第三代合作伙伴计划(3GPP)开发的长期演进(LTE)标准配置的移动通信网络的上下文中描述本发明。然而，本领域技术人员将领会，本发明可在根据例如宽带码分多址(WCDMA)和WiMax标准的其它标准操作的移动通信网络中实现。

图1示出一般由数字10指示的移动通信网络的传统网络架构。将移动通信网络10的覆盖区域划分成多个小区12。与每个小区12相关联的基站20，在LTE标准中被称为增强节点B(eNB)，向小区12内的用户终端100提供服务。典型地，为每个小区12提供单独的基站20。基站20典型地连接到被中心定位在小区12内的一个或多个天线22。

在移动通信网络10中，使用切换(hand-over)过程来在移动通信网络10中确保用户终端100在小区12之间移动时的服务连续性。用户终端100定期搜索邻近小区12，测量从服务小区12和邻近小区12接收的信号的强度，并将信号强度测量报告给服务基站20。基站20或用户终端100基于信号强度测量确定何时执行切换。典型地，当来自邻近小区12的信号强度变得大于来自服务小区12的信号强度时，执行切换。

为了便于移动性管理，通过小区ID识别移动通信网络10中的每个小区12。用户终端100在其工作时搜索新小区12并将新小区12报告给当前服务小区12。当用户终端100检测到新小区12时，用户终端100将所检测小区12加入到正被用户终端100监测的已知小区12的列表中。

图2示出为LTE网络提议的备选网络架构。如在传统移动通信网络10中那样，将移动通信网络10的覆盖区域划分成多个小区12。在图2中仅示出一个小区12。基站20向每个小区12内的用户终端100提供服务。基站20连接到分布于整个小区12的多个天线22。天线22的辐射覆盖区域，在本文中被称为子小区14，小于小区12的覆盖区域。基站20具有对在每个天线22处分配的资源的完全控制，并且可从多个天线22向用户终端100传送信息。因而，用户终端100可接收来自多个天线22但时延不同的相同信息。由于每个天线22在同一小区12内，因此通过每个天线22广播相同小区ID。

当用户终端100工作在具有多个天线22的小区12内时，用户终端100将来自每个所检测天线22的信号强度报告给基站20。可修改用户终端100的小区搜索算法，以搜索可以是同一小区12内的天线22或者邻近小区12内的天线22的信号源。可例如基于不同时延检测来自不同天线的信号。基于用户终端100提供的信号强度测量，选择用于向用户终端100传送信号的天线22。基站20可协调来自多个天线22的信号的传送和接收，以最小化干扰。在其它实施例中，用户终端100可报告接收自已知小区12中所有天线22的信号的总强度。

在分布式天线系统中，如果给移动通信系统10中的相邻小区12指配相同小区ID，则可能出现问题。尽管不期望，但知道这种情形会在部署新系统时出现。当两个相邻小区12具有相同小区ID时，用户终端100可能难以确定信号来源，并且可能错误地假定接收自相邻小区12中天线22的信号源于当前服务小区12。在这种情况下，用户终端100可能无法在需要时执行切换或可能向不能识别的小区12请求切换，从而导致掉话(dropped call)。存在若干用户终端可能从已知小区12接收到不同定时的信号的原因。已知小区12可具有在离用户终端不同距离处的多个天线22。而且，信号的不同多径可在不同时刻到达用户终端。

根据本发明的一个实施例，提供使用户终端100能够确定所检测信号是源于已知小区12还是源于具有与已知小区相同的小区标识符的未知小区的过程。图3示出根据本发明并由用户终端100实现的一个示例性方法150。在检测到新信号(即天线22)时，用户终端100确定所检测信号的小区ID和定时(框152)。如果小区ID与已知小区匹配并且定时t1在已知小区12的定时窗口(围绕t0的窗口)内，则搜索正常继续。如果小区ID与已知小区12的小区ID匹配，但在已知小区12的定时窗口之外，则用户终端100确定新信号源源于已知小区12还是源于用户终端100之前未知的新小区12。将领会，新小区12可包括单个中心定位天线22或者每个子小区14中一个天线22的分布式天线系统。为了确定所检测信号是源于已知小区12还是新小区12，用户终端100将所检测信号与接收自已知小区12的相应接收信号进行比较(框154)。基于该比较，用户终端100确定所检测信号源是源于已知小区12还是新小区12(框156)。

能够按若干方式将所检测信号与来自已知源的所接收信号进行比较。例如，用户终端100可将所检测信号中的OFDM符号与所接收信号中的相应OFDM符号相关。用户终端100在定时t1对所检测信号并且在相应定时t0对所接收信号执行FFT。然后，可将来自所检测信号的OFDM符号与来自所接收信号的相应OFDM符号相关。如果存在高相关性，则很可能所检测信号源于已知小区12。如果相关性低，则很可能所检测信号源于新小区12。因此，能够通过将相关结果与预定阈值进行比较来做出决定。由于符号间干扰(ISI)，相关结果很可能包括大量噪声。因此，阈值可通过估计各个信号的信噪比来确定。

在另一个实施例中，能够将所检测信号中的控制信号与由已知小区12传送的控制信号进行比较。可解码所检测信号和所接收信号，以从每个中获得控制信号，用于比较。如果所检测信号中的控制信号与从已知小区12接收的控制信号匹配，则用户终端100确定所检测信号源于已知小区12。相反，如果在所检测信号中的不同控制信息是不同的，则用户终端确定所检测信号源于新小区12，并将新小区12加入到新小区列表。

图4A和图4B示出合并图3所示方法的由用户终端100实现的示例性搜索方法200。用户终端100持续跟踪已知小区12的定时(框202)。已知小区12的定时可例如通过相关到在LTE网络中以规则间隔传送的、在主同步信道(P-SCH)和/或次同步信道(S-SCH)上传送的同步符号来跟踪。每个小区12具有允许的定时窗口，在该定时窗口期间可接收多径分量。典型地，定时窗口与LTE中使用的循环前缀的长度相同，或略大于LTE中使用的循环前缀。

用户终端100还定期搜索新信号源(框204)。小区搜索算法在本领域中是公知的，并且因此仅在本文中简要描述。为了协助用户终端100，每个小区12在下行链路上提供主同步信号和次同步信号。在小区搜索过程的初始步骤期间，用户终端100在所接收信号和已知主同步序列之间执行匹配滤波。匹配滤波器输出中的峰值指示信号源的存在并提供进程(course)定时。一旦获得进程定时，用户终端100就相关到次同步信号，以获得帧定时和小区ID。

当检测到新信号时，用户终端100确定所检测信号的小区ID和定时延迟(框208)。本领域技术人员将领会，小区ID和定时从主同步信号和次同步信号获得。对照用户终端100存储的已知小区列表，检查信号的小区ID(框210)。如果小区ID并未包含在已知小区列表中，则假定信号来自新小区12，将新小区12加到已知小区列表(框212)，并且该过程继续。如果所检测信号的小区ID与已知小区12的小区ID匹配，则将所检测信号的定时与已知小区的定时进行比较(框214)。如果所检测信号的定时落在已知小区12的定时窗口内，则假定所检测信号来自已知小区12并且该过程继续。

如果所检测信号源的定时落在具有相同小区ID的已知小区12的定时窗口之外，则用户终端100将所检测信号与接收自已知小区12的相应信号进行比较，如前所述(框216)。如果信号匹配(框218)，则确定所检测信号源来自已知小区12(框220)。在这种情况下，用户终端100调整已知小区12的定时窗口(框222)。如果接收自所检测信号源的信号与接收自具有相同小区ID的已知小区12的信号不匹配(框218)，则确定所检测信号来自新小区(框224)。由于这种情形典型地意味着两个相邻小区共享相同小区ID，因此用户终端100可选择性地将问题事件报告给网络10(框226)，然后将所检测信号源加入到已知小区列表(框212)。

如前所述，本发明并不限于LTE网络，而是还可用于实现例如WCDMA系统的其它通信标准的网络中。在WCDMA系统中，通过在与所检测定时t1对应的时刻解扩(despread)所接收信号并将来自所检测信号源的解扩信号与来自已知小区的在与已知小区定时t0对应的时刻所解扩的解扩信号进行相关，能够进行来自所检测信号源和已知小区的信号的比较。然后，用户终端100能够将相关结果与阈值进行比较，如前所述。备选地，用户终端100可解码信号，并比较解码符号。

图5示出根据本发明一个实施例的示例性用户终端100。用户终端100包括接收器前端102、模数转换器104、接收信号处理器106、小区搜索器108以及控制单元110。接收器前端102将所接收信号放大、滤波并下变频到基带频率。模数转换器104采样所接收信号，并将所接收信号转换成数字样本，供输入到接收信号处理器106。接收信号处理器106以已知方式处理所接收信号。此类处理包括解调和解码。小区搜索器108将已知小区12的定时提供给接收信号处理器106。接收信号处理器106对次同步信道(S-SCH)进行FFT处理，并将输出提供到小区搜索器108。

小区搜索器108的主要功能是检测新小区12。小区搜索器108向控制单元110提供检测信号的小区ID和定时。控制单元110将小区ID与已知小区12的列表进行比较。如果小区ID和已知小区12不匹配，则控制单元110将小区ID加入已知小区列表，该列表存储在用户终端100的存储器(未示出)中。如果小区ID与已知小区12匹配，则控制单元100确定所检测信号是来自已知小区12还是新小区12。如前所述，通过将所检测信号中的数据和/或控制信号与已知小区12传送的所接收信号中的相应数据和控制信号进行比较，来做出这种确定。

当然，可在不脱离本发明范围和本质特性的情况下，以不同于本文陈述的其它特定方式来执行本发明。因此，认为本实施例在所有方面都是说明性的和非限定性的，并且在随附权利要求书的意义和等价范围之内的所有改变都旨在被包含在本文中。

Claims

1. 一种辨别已知小区的子小区和具有与所述已知小区相同的小区标识符的新小区的方法，所述方法包括：

确定检测的信号的小区标识符和定时；

将所述检测的信号与从具有与所述检测的信号相同的小区标识符的已知小区接收的但定时不同的相应所接收信号进行比较；以及

基于所述比较，确定所述检测的信号源于已知小区还是新小区。

2. 如权利要求1所述的方法，其中所述检测的信号和所述所接收信号包括一个或多个OFDM符号。

3. 如权利要求2所述的方法，其中将所述检测的信号与从所述已知小区接收的相应所接收信号进行比较包括：变换所述检测的信号和所述所接收信号以获得所述OFDM符号，并且比较所述OFDM符号。

4. 如权利要求1所述的方法，其中所述检测的信号和所述所接收信号包括CDMA信号。

5. 如权利要求4所述的方法，其中将所述检测的信号与从所述已知小区接收的相应所接收信号进行比较包括：将所述检测的信号和所述所接收信号解扩，并且比较解扩信号。

6. 如权利要求1所述的方法，其中将所述检测的信号与从所述已知小区接收的相应所接收信号进行比较包括：将所述检测的信号中的数据和/或控制信号与所述所接收信号中的相应数据和/或控制信号进行比较。

7. 如权利要求6所述的方法，其中将所述检测的信号与从已知小区接收的相应所接收信号进行比较包括：将检测的信号源中的解码数据和/或控制信号与从所述已知小区接收的解码数据和/或控制信号进行比较。

8. 如权利要求6所述的方法，其中将所述检测的信号与从已知小区接收的相应所接收信号进行比较包括：将从所述检测的信号源接收的未解码数据和/或控制信号与从所述已知小区接收的未解码数据和/或控制信号相关。

9. 如权利要求1所述的方法，进一步包括：如果确定所述检测的信号来自已知小区，则调整所述已知小区的定时窗口。

10. 如权利要求9所述的方法，其中所述定时窗口包括小区搜索定时窗口。

11. 如权利要求9所述的方法，其中所述定时窗口包括路径搜索定时窗口。

12. 如权利要求1所述的方法，进一步包括：如果确定所述检测的信号来自新小区，则向指派的网络实体报告问题事件。

13. 一种移动通信网络中的用户终端，所述用户终端包括：

接收器，从所述移动通信网络中的一个或多个信号源接收信号；

搜索器，用于检测来自所述移动通信网络内信号源的信号，并用于确定检测的信号的小区标识符和定时；以及

控制单元，配置成：

14. 如权利要求13所述的用户终端，其中所述检测的信号和所述所接收信号包括一个或多个OFDM符号，并且其中所述用户终端进一步包括：接收信号处理器，用于变换所述检测的信号和所述所接收信号以获得所述OFDM符号。

15. 如权利要求14所述的用户终端，其中所述控制单元配置成：比较所述检测的信号和所述所接收信号中的OFDM符号。

16. 如权利要求13所述的用户终端，其中所述检测的信号和所述所接收信号包括CDMA信号，并且其中所述用户终端进一步包括：接收信号处理器，用于将所述检测的信号和所述所接收信号解扩以生成解扩信号。

17. 如权利要求16所述的用户终端，其中所述控制单元配置成：比较所述解扩信号。

18. 如权利要求13所述的用户终端，其中所述控制单元配置成：将所述检测的信号中的数据和/或控制信号与所述所接收信号中的相应数据和/或控制信号进行比较。

19. 如权利要求18所述的用户终端，其中所述控制单元配置成：将所述检测的信号中的解码数据和/或控制信号与所述所接收信号中的解码数据和/或控制信号进行比较，并且其中所述用户终端进一步包括：处理器，解码所述检测的信号和所述所接收信号。

20. 如权利要求18所述的用户终端，其中所述控制单元配置成：将所述检测的信号中的未解码数据和/或控制信号与所述所接收信号中的未解码数据和/或控制信号相关。

21. 如权利要求13所述的用户终端，其中所述控制单元进一步配置成：如果确定检测的信号源来自已知小区，则调整所述已知小区的定时窗口。

22. 如权利要求21所述的用户终端，其中所述定时窗口包括小区搜索定时窗口。

23. 如权利要求21所述的用户终端，其中所述定时窗口包括路径搜索定时窗口。

24. 如权利要求13所述的用户终端，其中所述控制单元进一步配置成：如果确定所述检测的信号来自新小区，则向指派的网络实体报告问题事件。