CN102780538A - 无线通信设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线通信设备及方法,在通信设备运行的非连续性接收和发射模式时,技术、系统和装置被描述,用于减少电池耗电量。在非连续性接收和传输运行时,通信设备可以处理从基站接收的射频信号,以基于接收到的射频信号的信号质量,识别一组活跃的基站。这能减少基站总数以解码对应系统帧号。基于解码的SFN,通信设备可以选择基站以执行切换。
Description
技术领域
本发明涉及针对通讯的设备、技术和系统,包括无线通讯系统。
背景技术
无线通讯系统包含基站(或无线电单元)网络,以通过射频(RF)信号与一个或多个无线设备或用户设备(UE)装置无线通信。用户设备装置的举例包括移动设备或移动站(MS),无线网卡或USB设备,接入终端(AT),用户站(SS),便携式计算机(例如笔记本电脑,上网本电脑或平板电脑设备)和电子阅读器。每个基站能够发射无线电信号,该无线电信号通过被称为无线电单元(或单元)的有限地理覆盖区域内的前向链路(FL)或下行链路(DL)携载信令和数据到用户设备装置。还有,在这个文件中无线电单元被同义地描述为基站。
信令(signaling)能够包括不同的控制和网络管理信号。数据能够包括任一或所有的语音数据,文本数据,图形数据,应用数据,音频数据和视频数据。基站能被称为接入点(AP)或接入网络(AN),或被纳入作为接入网络(AN)的一部分。用户设备(UE)装置可在反向链路(RL)或上行链路(UL)上传输信号至基站。无线通信系统能够包含一个或更多的无线接入网络控制器从而控制一个或更多的基站。不同的无线技术的例子包括长期演进(LTE),进化的高速分组接入(HSPA+),码分多址(CDMA)技术(例如CDMA20001x,和高速分组数据(HRPD)),宽带CDMA(WCDMA)技术,和WiMAX(全球互通微波存取)。
移动用户设备装置基于电池动力运行,移动通信服务关键绩效衡量之一是改进的移动电源效率。减少移动用户设备装置的功耗的技术之一是间断传输(DTX)和间断接收(DRX)。DTX和DRX可通过建立传输和接收模式及触发器而实施,使得移动用户设备只于特定时段打开其射频收发器,但在其他时间通过关闭射频调制解调器处于睡眠模式。如此,移动用户设备不连续监测来自服务网络的信令,从而减少其耗电量。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供一种无线通信设备,包括:
射频电路,被打开和关闭从而不连续地接收由无线网络中的一个或更多基站广播的射频信号;和
与射频电路连接的基带电路,用于处理接收到的射频信号从而识别一个或更多基站的子集,其中为所述基站执行系统帧号(SFN)解码,其中,子集是基于与接收到的射频信号相关的信号质量而被识别。
优选地,基带电路进一步用于在解码期间施行解码,其中至少部分时段射频电路被关闭。
优选地,在相关信号质量以预订方式与信号质量临界值相比较的时候,一个或更多基站中的基站被识别而包含于子集中。
优选地,射频电路用于:
在基带电路确定一个或更多基站的子集的时候,开启;及
在基带电路解码每个包含于子集的基站的系统帧号时,至少部分时段关闭。
优选地,基带电路用于通过确定公共导频信道信噪比(CPICH SNR)的值、并将确定的CPICP SNR值与临界CPICP SNR值比较,来确定接收到的射频信号的质量,其中信噪比与接收到的射频信号相对应。
优选地,所述基带电路用于:
在射频电路开启时,基于在第一时间段内确定的接收到的信号的质量,对一个或更多基站执行第一次识别从而包含在子集中;和
在射频电路开启时,基于在第二时间段内确定的接收到的信号质量,对一个或更多基站执行第二识别从而包含在子集中。
根据本发明的一个方面,一种无线通信方法包括:
运行移动无线通信设备来打开和关闭移动无线通信设备中的射频电路,从而非连续地接收由无线网络中一个或更多基站广播的射频信号;
基于接收到的射频信号的信号质量,运行通信设备中的基带电路来识别一个或更多基站,从而包括在基站的第一选择中,和
通过解码基站的第一选择的系统帧号,运行基带电路来识别在基站的第一选择中的一个或更多基站,从而包括在基站的第二选择中。
优选地,当射频电路打开时,执行:识别一个或更多无线电单元从而包括在基站的第一选择中;和
当射频电路关闭时,执行:解码基站的第一选择的系统帧号。
优选地,确定接收到的射频信号的信号质量包括:
确定与接收到的射频信号对应的公共导频信道接收的信号编码功率(CPICH RSCP)的值;和
将确定的CPICH RSCP值与临界的CPICH RSCP值进行比较。
优选地,确定接收到的射频信号的信号质量包括:
确定与接收到的射频信号对应的公共导频信道的信噪比(CPICH SNR)值;和
将确定的CPICH RSCP值与与临界的CPICH SNR值进行比较。
优选地,确定接收到的无线电单元信号的信号质量包括:
确定与接收到的射频信号对应的、所接收能量与总的所接收功率谱密度(CPICH Ec/Io)的比值;和
将确定的CPICH Ec/Io值与临界的CPICH RSCP值进行比较。
优选地,解码基站的第一选择的SFN(系统帧号)包括:
确定是否解码的SFN(系统帧号)在两个连续帧中递增。
优选地,独立于循环冗余校验(CRC)的结果,在基站的第一选择中识别一个或更多基站、以包括在基站的第二选择中。
优选地,方法进一步包括:
基于在射频电路打开的第一时段确定的所接收射频信号的信号质量,对一个或多个基站实施第一次识别从而包括在基站的第一选择中;和
基于在射频电路打开的第二时段确定的所接收到的射频信号的信号质量,对一个或多个基站实施第二识别从而包括在基站的第一选择中;
根据本发明的一个方面,提供一种非暂时性计算机可读介质,其上嵌入有计算机程序,所述计算机程序使移动无线通信设备执行操作,包括:
打开和关闭移动无线通信设备中的射频电路,从而非连续地从无线网络中的基站接收射频信号;
运行移动无线通信设备中的基带电路,来处理非连续地接收到的射频信号从而选择一个或更多基站,使所述基站包含在用作潜在的切换目标基站的活跃组中,其中该基站的活跃组包括基于接收到的基站信号的信号质量而选择的一个或更多基站;和
在解码该基站的活跃组的每个基站的系统帧号(SFN)之前,运行基带电路来校验该基站的活跃组。
优选地,所述程序产品用于促使通信设备执行操作,包括:
当射频电路打开时,识别一个或更多基站以包含在基站的活跃组中;和
当射频电路关闭时,解码识别的该基站的活跃组的SFN(系统帧号)。
优选地,电脑程序产品用于促使通信设备确定接收到的射频信号的信号质量,包括:
确定对应接收到的信号的公共导频信道信噪比(CPICH SNR)值;和
与临界的CPICH SNR值比较预定的CPICH SNR值。
优选地,电脑程序产品用于促使通信设备确定接收到的无线电单元信号的信号质量,包括:
确定对应接收到的无线电单元信号的信号质量的、接收能量的公共导频信道比与总的所接收能量谱密度(CPICH Ec/Io)的比值;和
将临界的CPICH RSCP值与确定的CPICH Ec/Io值进行比较。
优选地,电脑程序产品用于促使通信设备解码基站的第一选择的系统帧号,包括:
确定是否解码的SFN(系统帧号)在两个连续帧中递增。
优选地,电脑程序产品用于:独立于循环冗余校验(CRC)的结果,促使通信设备在基站的第一选择中识别一个或更多基站、使其包括在基站的第二选择中。
附图说明
图1是建立无线通信的示例性系统的框图;
图2A是示出了不同设备组件或电路的示例性通信设备的框图;
图2B提供了在取得临近单元快照时通信设备运行的示意图;
图3A是当通信设备在运动中,示例性通信设备在非连续性接收和发射模式运行的框图;
图3B是示例性通信设备过程的框图,对临近单元在第一次连接时段广播的信号质量作出初步确定,从而预选(qualify)一个或更多单元,使其包含于单元的第一选择中;
图3C是示例性通信设备过程的框图,所述示例性通信设备对临近单元在第二连接时段广播的信号质量执行附加监测,以识别单元,使其包括在单元的第一选择中,并获取对应单元的第一选择的快照信息;
图3D是示例性通信设备的框图,所述示例性通信设备解码在第二连接时段期间识别的单元的第一选择的SFN,以识别单元、使其包括在单元的第二选择中。
图3E是示例性通信设备的框图,所述示例性通信设备监测由临近单元在第三连接时段广播的信号质量,以识别包括在单元的第一选择中的单元,并捕捉对应单元的第一选择的快照信息;
图3F是示例性通信设备的框图,所述示例性通信设备对在第三连接时段预选的单元的第一选择的SFN(系统帧号)信息进行解码,以识别包括在单元的第二选择中的单元;
图3G是示例性通信设备的框图,所述示例性通信设备监测由临近单元在第四连接时段广播的信号的信号质量,以识别包括在单元的第一选择中的单元,并获取单元的第一选择的快照信息;
图4A是显示示范过程的流程图,在运行的非连接模式的时段,通过基于信号质量和解码SFN选择所有临近单元的子集,减少通信设备的耗电量;
图4B是基于信号质量,预选一个或更多单元、使其包含在单元的第一选择中的示例性过程的流程图;
图4C是显示对单元的第一选择的SFN(系统帧号)进行解码的示范过程的流程图;
图4D是基于解码的SFN(系统帧号),从单元的第一选择中识别一个或多个单元、使其包含在单元的第二选择中的示范性过程的流程图;
在各附图中的相似参考标号和标志表示相似元素。
具体实施方式
在无线通信标准中,例如第三代合作伙伴项目(3GPP),HSPA+(例如REL7和REL8),LTE及其他,移动用户设备装置(或通信设备)能够在非连续接收和发射(DRX/DTX)模式下运行。当在DRX/DTX模式时,用户设备装置能运用选通模式(gating pattern)作为参考,以关闭一个或更多设备组件从而减少耗电量。通信设备的门控周期(gating cycle)可变,例如从几十毫秒短到几毫秒。在一些实施中,当在DRX/DTX模式运行时,移动用户设备装置需要监控临近单元及解码相应的由这些单元传输的系统帧号(SFN)。解码过程花费时间,解码过程持续时间取决于广播到一个区域的单元数量,所述区域为移动用户设备装置在给定时间所处位置。在这些实施中,完整的SFN解码周期会花费显著的时间,例如30毫秒。射频收发器在解码周期的持续时间内是活跃的(或“开”)。延长的射频开启时间会增加通信设备的耗电量。
实施的技术能减少在非连续接收和传输(DRX/DTX)模式运行的无线通信设备上的耗电量。更具体地,文件中所述的技术能实施、以减少射频开启的总时间量,并有效地利用减少了的射频开启时间来监测移动用户设备装置附近的单元。进一步地,处理从邻近单元接收的信令所需时间也减少了。
在一种实施中,在DRX/DTX模式运行时,射频电路非连续性地开启(也就是,周期性的),移动用户设备装置能监测邻近单元的信号质量。对应被监测单元的信号质量能用于预选该单元被包括在第一组活跃单元中,第一组活跃单元服务于通信设备所在的区域。第一组活跃单元可能是所有相邻单元的子集,从所有相邻单元中,通信设备能够接收到可监测的单元广播信号。可实施不同的技术,来确定给定单元的信号质量。移动用户设备装置能获取由第一活跃组单元所传输的广播信号的快照,也就是,基于信号质量测量预选的单元。快照能代表在特定时间移动用户设备装置所在地点的射频环境。取得的快照信息储存在移动用户设备装置的本地存储设备中,例如随机存取存储器(RAM)模块。移动用户设备装置能在关闭时段(设备的射频电路关闭的时段)处理存储的快照信息,从而解码设备的通讯范围内每个单元的SFN信息。据此,每个单元的信号质量能用于识别在移动用户设备装置的位置内信号质量低于特定值的单元。因此,执行SFN解码过程的单元总数能减少。通过减少实行SFN解码过程中所需要的处理,移动用户设备装置的耗电量能减少。另外,解码的SFN能被用于进一步在第一组单元中预选给定单元,使其包括在能够与通信设备通信的第二组单元中。除了降低功耗从而延长移动用户设备装置工作的电池寿命,DRX/DTX技术能减少单元干涉及增加特定单元中的系统容量。在HSPA+部署的例子中,第三代合作伙伴项目(3GPP)释放7个规格以提供连续性分组连接(CPC)的增强,所述CPC增强支持DRX/DTX运行模式,当需要时可能连续运行(“正常运行”)。LTE和其他标准同样支持DRX/DTX运行模式,因此能够包括本文件中所述技术,仪器和系统及相关例子的各种技术特征。
无线网络
图1显示了示范性系统100,用于在无线网络中、在通信设备和临近单元之间提供无线通信。在这个和其他例子中的单元可以指代被由基站散发的射频辐射所覆盖的有限地理区域,也可能被用于,互换地,指代单元的基站。移动通信设备110能从单元1(102)和单元2(104)服务的区域105移动到单元3(106)和单元4(108)服务的另一区域109。移动通信设备110从相邻单元,例如单元102,104,106和108,搜集信号,以建立和维护在其移动过程中与其保持通信的活跃单元列表。在一些实施中,活跃单元的实际列表不需要生成。可选地,移动通信设备110能存储无线网络中特定区域里每个单元的名称或身份,及标注或识别特定单元作为良好信号质量单元。不同因素,包括移动通信设备110相对于单元102,104,106和108的地点及移动通信设备110与这些单元之间的距离,能影响通信质量。随着移动通信设备110从区域105移动到区域109,移动通信设备110能更新一组的活跃单元。
移动通信设备110能作为任一的不同无线通信设备实施,包括移动手机120,与个人电脑接口的个人电脑(PC)卡130,手提电脑,或任何其他这样的提供无线通信的计算设备。通信设备110包括射频(RF)电路或射频前端112,通过一个或更多单元,例如单元102,104,106和108提供与无线网络的射频通信链路。例如,射频电路112能包括射频接收器,与基站建立下行链路,及射频发射器,与基站建立上行链路。通信设备也包括基带电路114,基带电路114与射频电路112连接,能够处理通过射频电路112接收的输入通讯信号并提供将要通过射频电路112发送的输出通讯信号。基带电路114能支持一个或更多通信标准,包括3GPP REL7HSPA+,LTE及HSPA家族中的其他协议,例如高速下行分组接入(HSDPA)和高速上行分组接入(HSUPA)或增强上行链路(EUL)。根据实施的通信设备的类型,额外的电子组件能被包括在基带电路114中。
通信设备架构
图2A是示例性通信设备200在示例性通信环境中的框图。通信设备200包括射频电路210,与基带电路220相连接。射频电路210包括用于发射和接收射频信号的无线电收发模块211,且通常通过双工滤波器与设备的射频天线模块接口。射频电路210能包括射频发射器(TX)212,在无线网络中发射信号到一个或更多相邻单元,例如单元102,104,106和108。射频电路210也能包括射频接收器(RX)214,接收来自一个或更多相邻单元播出的信号,例如单元102,104,106和108。发射器212和接收器214包括不同的射频组件,比如放大器,滤波器,本地振荡器和混频器/调制器。在操作中,发射器212调制并上变频来自基带电路220的基带信号到发射器212内的本地振荡器所产生的RF载波以进行RF传输。进一步地,接收器214滤波并下变频接收的射频信号成为被基带电路220处理的信号。基于通信设备200的运行模式,发射器212和接收器214可能被独立地开启/关闭。此外,发射器212和接收器214一方或双方能被周期性地开启/关闭,以支持非连续性的接收和发射(DRX/DTX)模式的运行。在一些实施中,单个的收发单元能代替分开的发射器212和接收器214。
基带电路220在通信设备200内提供数字信号处理及控制功能。基带电路220包括接收基带模块,将从射频接收器214接收到的模拟信号滤波和转换成数字信号,供进一步处理。基带电路220也包括发射基带模块,把数字基带信号处理和转换成模拟信号,模拟信号能被发送到射频发射器212。
基带电路220能够基于通信设备200实施的运作模式,控制射频电路210选择性地使发射器212和接收器214一方或双方开启/关闭。另外,基带电路220和射频电路210的一方或双方,基于运行模式,能被开启/关闭。例如,在正常运行模式中,射频电路210和基带电路220能都被开启以建立与邻近单元之一的连接,例如通过建立的连接下载数据,处理下载的数据。在接收和发送(DRX/DTX)模式运行下,基带电路220能开启射频电路210来监测由一个或更多邻近单元发送的信号,例如单元102,104,106和108。然后,当基带电路220处理接收到的信号时,基带电路220能关闭射频电路以减少耗电量。在一些实施中,在基带电路220开启以处理接收到的信号的时候,射频电路210能开启一段时间。
为了支持基带电路220不同的功能,包含了处理器222,以接入和控制基带电路220的其他组件的运行。例如,通过指派每个不同子接收器(或相关器)到信号的不同的多路径分量,耙式接收机/相关器224能被用于应对多路径衰减的影响。每个子接收器独立地解码信号的单个多路径分量,来自所有的子接收器的解码信号能被合并。还有,DSP组件,例如基带下行链路解码器(BBDD)226及基带上行链路解码器(BBUD)228,能分别为下行和上行的高速协议提供支持,例如HSDPA和HSUPA。
基带下行解码器226能被用于解码通过射频电路220接收到的信号,例如识别对应每个相邻单元的SFN(系统帧号)。基于一个或更多支持的通信标准,不同型号的基带下行解码器226能被使用。例如主公共控制物理信道(PCCPCH)Viterbi解码器能被用于支持3GPP REL7HSPA+。同样,对应的解码器能用于支持LTE标准。解码的信号或原始监控信号能被存储于存储器元件230中。不同类型的随机存取存储器(RAM)设备,只读存储器(ROM)设备,快闪存储器装置,及其他合适的存储介质能被用于实施存储器元件230。另外,存储器元件230能存储其他信息和数据,例如说明,软件,值及其他由处理器222处理或参考的数据。
基带电路220的不同组件能被选择性地开启或关闭,作为一组或单独地,有效地使用芯片资源处理各种处理任务,同时减少总体芯片耗电量。处理器222能控制基带电路220中余下组件的不同运行,包括选择性地开启和关闭这些组件以支持特定的运行模式。
在一些实施中,图1中通信设备110中的射频电路112和基带电路114能被实施,分别与射频电路210和基带电路220大致相同。
考虑一个例子,图2A中通信设备200从单元102和104服务的区域105移动到单元106和单元108服务的另一区域109。在这个和其他例子的描述中,某些特征和术语对于进化的高速分组接入(HSPA+)规则(例如REL7)来说是特定的,但是基本技术能应用于其他无线技术中,例如LTE及支持DRX/DTX模式运行的其他技术。
图2B演示了通信设备200在取得临近单元快照时的示范性运行,临近单元在通信设备200的位置有无线电覆盖。在区域105和区域109之间移动时,通信设备200能够在DRX/DTX模式运行,非连续性的监测临近单元102,104,106和108。进一步,通信设备200能够基于与连接单元的谈判,于非DRX/DTX模式和DRX/DTX模式之间转换,在非DRX/DTX模式中射频电路持续开启。例如,通信设备200起始时能与单元102连接,能在非DRX/DTX模式中运行,下载对应网页的网页内容。在非DRX/DTX模式运行期间,射频电路210和基带电路220都能开启。一旦网页内容下载完,通信设备200是空闲的(例如用户在阅读下载的内容),单元102能确定通信设备200能进入DRX/DTX模式节省电力,直到通信设备200发起额外内容的下载或从网络中取回数据。
在DRX/DTX模式运行时,通信设备200能非线性地,例如周期性地,随需要开启和关闭射频电路210和基带电路220两者或之一。示范性的选通模式240具有四个开时段242,在开时段242射频电路是被开启了的。在开时段,射频电路开启监测广播信号,例如公共导频信道(CPICH)和不同广播信道。在每个开时段,来自临近单元的监测信号能被用于分析它们的随时间变化的信号质量244,例如CPICH信噪比(SNR),CPICH能量与总干扰功率密度之比(Ec/Io),对CPICH的接收信号编码功率(RSCP)测量(CPICH RSCP),和/或任何其他信号质量参数。此例中,四个示范性的开时段242由关时段246分开,射频电路在关时段是关闭的。在关时段246期间,通信设备200能关闭射频电路210及一些,大部分或全部基带电路220。例如,在关闭耙式接收器224和基带上行链路解码器228时,处理器220,存储器230和基带下行链路解码器226能被开启。基带下行解码器226能够解码来自邻近单元102,104,106和108的监测信号,处理器能够存储解码的信号于存储器单元230中。处理器222之后会处理存储的解码信号,以识别每个单元的例如SFN。
DRX/DTX模式期间的单元切换
图3A是运动中的示例性通信设备在非连续性接收和传输(DRX/DTX)模式中运行的框图300。在例子中,通信设备200已经在时间T1之前由非DRX/DTX运行模式310过渡到DRX/DTX模式312。通信设备200从在时间T1临近单元102和单元104的第一个位置移动到在时间T2不同于第一个位置的临近单元106和单元108的第二个位置时,通信设备200在DRX/DTX模式中运行。通信设备200的移动更进一步需要通信设备200从在时间T1的第一个服务单元(例如单元102和104之一)切换到在时间的第二个服务单元(例如单元106和108之一)。
通信设备200包括射频电路210和基带电路220,在无线网络中与临近单元通信,例如单元102,104,106和108。随着通信设备200在时间从原始位置移动到时间中接下的位置,临近单元102,104,106和108被通信设备200非连续性地监测,以识别与通信设备200可以建立可行网络连接的单元。在射频电路210开启的每个时间段,通信设备200监测临近单元,获取之后能在一个或更多关时段处理的信息。
在3GPP REL7HSPA+标准中,提供物理层信道,高速共享控制信道(HS-SCCH),允许基站告知用户通信设备200,数据在物理层信道高速下行链路共享信道(HS-DSCH)上被发送。物理层上行链路高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)携带确认信息和用户当前信道质量指示(CQI)。CQI被基站用来计算在下次传输中送出的数据量。物理层高速物理下行链路共享信道(HS-PDSCH)是映射到上述HS-DSCH传输信道的信道,传输信道携带着实际用户数据。对于DRX/DTX运行模式,图3A底部展示了DRX/DTX模式下运行的默认选通模式308。所述默认选通模式308能被包含在HS-SCCH信道的HS-SCCH突发模式中,并代表标准最低需求的时段和在通信设备200中射频电路的开模式。在通信设备200中对射频电路210的开和关时段的选通模式设计符合选通模式308,并提供足够长的时段来捕捉足够的射频信息,射频信息对应DRX/DTX模式运行时网络中临近单元的射频信息,用于施行从一个单元到另一个的切换,同时取得高效率的电池功率使用。DRX/DTX运行模式所描述的技术能被应用于不同的无线通讯技术中,例如HSPA+(比如REL7和REL8),LTE及其他。这样,默认选通模式308能随采用的应用通信标准而变化,例如HSPA+和LTE。例如,在3GPP REL7HSPA+标准中每个默认开时段(BB-tON1,BB-tON2,BB-tON3,BB-tON4和BB-tON5)能持续大致2毫秒。进一步,默认开时段能由默认关时段(BB-tOFF1,BB-tOFF2,BB-tOFF3和BB-tOFF4)分隔。在REL7HSPA+标准中每个默认关时段能最长持续40毫秒。
在图3A中,示例性基带选通模式306显示在默认选通模式308上。示例性基带选通模式306具有五个基带开时段(BB-tON1,BB-tON2,BB-tON3,BB-tON4和BB-tON5),由四个基带关时段(BB-tOFF1,BB-tOFF2,BB-tOFF3和BB-tOFF4)分隔。每个基带开时段和基带关时段持续时间根据通信设备200在特定时间的运行而变化。示例性射频选通模式304显示在BB选通模式306之上,且包括五个射频开时段(RF-tON1,RF-tON2,RF-tON3,RF-tON4和RF-tON5),由四个基带关时段(RF-tOFF1,RF-tOFF2,RF-tOFF3和RF-tOFF4)隔开。每个射频开时段和关时段持续时间根据在特定时间通信设备200的运行而改变。
从时间T1的第一地点移动到时间T2的第二地点时,通信设备200在DRX/DTX模式312中运行,图3A显示在开时段和关时段实施的处理过程。在第一个示范性开时段监测临近单元的过程用字母A表示。之后的在第二个示例性开和关期间实施的过程用字母B1,B2,B3,B4,B5和B6表示。在第三个示例性开和关期间实施的过程用字母C1,C2,C3,C4,C5和C6表示。在第四个示例性开和关期间实施的过程用字母D1,D2,D3,D4,D5和D6表示。
相邻单元的初步监测
图3A的字母A代表由移动通信设备200监测相邻单元的信号质量的过程,进一步参照图3B描述。图3B是示例性通信设备过程的框图,用于对第一次连接期间临近单元广播的信号质量作出初步确定,以包括在单元的第一选择中(或第一活跃组的单元)。在图3B所示例子中,在时间,相比于单元106和108,通信设备200更靠近于(或在视线范围内)单元102和104。同样,通信信道可能离单元106和108太远(或不在视线范围内)。与时间并发或重叠,通信设备200的射频电路210和基带电路220能在DRX/DTX模式312的第一次开时段(Def-tON1,BB-tON1,或RE-tON1)开启,以监测临近单元102,104,106和108广播的信号的信号质量。所监测的邻近单元广播的信号的信号质量能用于识别一个或更多邻近单元,从而包含在初次选择的预选单元中,这些单元能与通信设备200连接。
为了监测临近单元的信号质量,从通信设备320的通信范围内的临近单元广播的信号320在第一次默认开时段的短暂的持续时间里被分析。从临近单元广播的信号在期间被分析,以得到一个或更多信号质量参数,例如CPICHSNR,CPICH RSCP和CPICH Ec/Io。得到的一个或更多临近单元的信号质量参数与临界值322相比较,以预选临近单元中的一个或更多单元,使其包含于单元的初始(或第一)选择中,并能够与通信设备200相连接。在一些例子中,可选择临界值,使信号质量必须超过单元的临界值从而使其包含在其中。在一些例子中,可选择临界值,使单元包括在信号质量值达到或超过临界值的那些单元中。
相邻单元的随后监测
图3C是示例性通信设备过程的框图,所述示例性通信设备对临近单元在第二连接时段广播的信号质量执行附加监测,以识别单元,使其包括在单元的第一选择中,并获取对应单元的第一(或初始)选择的快照信息。通信设备200的射频电路210能在下一个默认开时段(Def-tON2)之前开启,以获取预选单元的第一选择所广播的射频信号的快照,等待直到开启射频电路能减少耗电量。在期间,基带电路220能和射频电路210(RF-tON2)一起开启(BB-tON2)以获取快照信息。在为预选单元获取快照信息之前,基于在Def-tON2期间监测的信号质量,临近单元的信号质量能被再次监测,更新单元的第一选择。因为通信设备200在这时可能已经从初始位置移走,在Def-tON2期间获取的单元的第一选择可能与那些在‘A’中选中的不同。因此,在初始监测之后对预选单元实施额外的监测,可保证合适的活跃单元被识别用于切换。
射频电路210能比Def-tON2所需开启更长的期间(RF-tON2),以获得预选单元330的第一选择所广播的RF信号的所需快照信息(例如基于与图3B中描述的临界值比较的信号质量而预选)(B2)。如图3C中所示例子,单元1和2被识别为预选单元的第一选择。射频电路210保持开启以获取快照信息,其持续时间(RF-tOFF2)短于最大的默认关时段(Def-tOFF2)。例如,在3GPP REL7HSPA+标准中,RF-tOFF2能持续大概30毫秒,Def-tOFF2能持续大概40毫秒。比如,快照信息能包含CPICH帧和广播信道。为预选单元的第一选择获取的快照信息存储(B3)在本地存储设备340中。在一些实施中,本地存储设备340实施为与存储设备230大致相同,存储设备230在图2A和2B中有所描述。
图3D是的框图,所述示例性通信设备解码在第二连接时段期间识别的单元的第一选择的SFN,以识别单元、使其包括在单元的第二选择(或第二活跃组单元)中。一旦快照信息被存储在B3上,基带电路220能被开启(BB-tON3)以处理存储的快照信息,同时射频电路210被关闭(RF-tOFF2)以节省电力。所述射频电路210能基于获取和存储快照信息使用的时间以及处理存储的快照信息所需时间,在所有或部分BB-tON3期间保持关闭。存储的快照信息由基带电路220处理,以识别来自单元的第一选择的一个或更多单元,所述单元被预选包含于可连接单元的第二选择中。单元的第二选择是基于对应的SFN信息而预选的。预选单元的第一选择的存储的快照信息的处理方法由图3A中B4,B5和B6表示,参照图3D中有进一步的描述。
在图3D所示例子中,预选单元的第一选择342的存储快照包含了单元1和2。预选单元1和2的存储的快照信息从存储设备340中获得,由解码器350解码,以获得解码帧(B4)。在一些实施中,解码器350能被实施,与参照图2A和2B中所描述的基带下行链路解码器226大致相同。
分析预选单元的第一选择的解码帧352以确定SFN354是否在两个连续帧(B5)中递增。监测到SFN354在至少两个连续帧中递增能够表明接收到的快照信息已被正确地接收和正确地解码。为了分析SFN354,通信设备200的处理器(例如处理器222)能处理每个解码帧的SFN对应值(prime)(例如前16位)。对于每个通过SFN354校验的单元,能获得对应的时序信息356,因此单元被包括在基于SFN354(B6)预选的连接单元的第二选择中。另外,单元的SFN354校验能独立于循环冗余校验(CRC)。因此,无论解码帧通过CRC错误检测过程与否,SFN354在快照之间递增的任何单元都能被包含在B6的可连接单元的第二选择中。
以上描述的过程用于1)监测来自邻近单元的信号2)基于信号质量识别一个或更多邻近单元作为预选单元的第一选择,,3)获取对应单元的第一选择的快照信息,及4)处理获得的快照信息以过滤预选单元的第一选择,以识别预选单元的第二选择,通信设备200能与预选单元的第二选择连接,该过程能在DRX/DTX模式期间被重复,例如周期性地。例如,在下一个开时段(Def-tON3),射频电路210能开启(RF-tON3)以监测临近单元的信号广播,及基于信号质量识别要选择的单元。
图3E是示例性通信设备的框图,所述通信设备监测由临近单元在第三连接时段广播的信号质量,以识别包括在单元的第一选择中的单元,并捕捉对应单元的第一选择的快照信息。
因为通信设备200从时间T1的原始位置朝向之后的位置移动,在这时的预选单元会与那些在Def-tON2期间选中的不同。因此,射频电路210能被开启,以监测临近单元在这特定时刻(C1)的信号质量。基于这新监测,一个或更多临近单元能被包含于单元的第一选择中,单元是基于信号质量预选的。射频电路210能根据需要保持比默认开时段(Def-tON3)或者基带开时段(BB-tON3)开启更长的时间,以获取射频信号的快照信息,该射频信号是由新预选的单元的第一选择所广播的,新预选的单元是基于在C1观察的信号质量(例如基于与图3B中描述的临界值比较的信号质量而预选)(C2)。在图3E所示例子中,单元1,2,3和4已被识别为预选单元的第一选择。单元的第一选择从B1到C1的变化可以是因为通信设备200的移动。
在一些实施中,如果第二个开时段(RFtON3)和第三个开时段(RFtON3)是DRX/DTX模式中是连续的开时段,通信设备200从B1到C1可能没有足够显著的移动来促使单元的第一选择的变化。这是因为两个连续开时段之间的持续时间可以很短,例如仅持续数十毫秒(例如大概40毫秒)。图3A所示例子出于说明用途,提供了在射频环境中不同的潜在变化,所以不同的开-和关时段不需要代表实际连续的期间。在一些实施中,射频电路的第三个开时段(RFtON3)能够实际代表第300个开时段,第3000个开时段等,图3A中第二个示范性开时段和第三个示范性开时段之间的持续时间会持续数分钟,小时,天数等,而不是毫秒。进一步,如果B1和C1之间的持续时间是以分钟,小时或天数测算,通信设备200能够以足够显著的方式移动促使单元的第一选择从B1到C1的改变。
为预选单元的新第一选择获得的快照信息存储在本地存储设备340中。对预选单元的快照信息可包括例如CPICH帧及对广播信道的描述。相比于在B3中存储的预选单元的第一选择,在C3中存储的单元的新预选的第一选择包括两个额外的单元,单元3和4。
图3F是示例性通信设备的框图,所述通信设备解码在第三开时段预选的单元的第一选择的SFN,并识别来自单元的第一选择以基于它们的SFN、包括在单元的第二选择中。一旦快照信息被存储于C3中,基带电路220能被开启(BB-tON4)以处理存储的快照信息,同时射频电路210被关闭(RF-tOFF3\)以节省电力。基于获取和存储快照信息使用的时间、以及处理存储的快照信息所需时间,所述射频电路210能在所有或部分BB-tON4期间保持关闭。存储的快照信息被处理,以识别一个或更多来自单元的第一选择的单元,所述单元被预选并包含于可连接单元的第二选择中。单元的第二选择是基于对应的SFN信息而预选的。预选单元的第一选择的存储的快照信息的处理方法由图3A中C4,C5和C6表示,参照图3F中有进一步的描述。
在图3F所示例子中,预选单元342第一选择的存储快照包括单元1,2,3和4。第一选择360中预选单元1,2,3和4的存储的快照信息从存储设备340获得,用解码器350解码以获得解码帧362(C4)。在一些实施中,解码器350能被实施,参照与图2A和2B中所描述的基带下行链路解码器226大致相同。分析在C1中预选的单元的第一选择的解码帧362,以确定SFN信息364是否在两个连续帧(C5)中递增。为了分析SFN信息364,通信设备200的处理器(例如处理器222)能处理来自每个解码帧的SFN对应值(例如前16位)。对于通过SFN信息354识别的单元,能获得对应的时序信息356,以包括在基于SFN364信息(C6)预选的连接单元的第二选择中。另外,对于单元的SFN信息364校验能独立于循环冗余校验(CRC)。因此,无论解码帧通过CRC错误检测过程与否,SFN364递增的任何单元能被包含在C6的可连接单元的第二选择中。
在下一个开时段(Def-tON4),射频电路能被开启(RF-tON3)以监测临近单元及基于信号质量识别要选择的单元。图3G是示例性通信设备的框图,所述通信设备监测由临近单元在第四连接时段广播的信号的信号质量,以识别包括在单元的第一选择中的单元,并获取单元的第一选择的快照信息。
如图3A和3G所示例子中,在时间T2,通信设备200可能已经从时间T1的初始位置移动到第二个位置。这时预选的单元可与在Def-tON3期间选中的那些不同。因此,在这时射频电路210能开启并监测临近单元的信号质量(D1)。基于这新监测,临近单元中的一个或更多单元能被包含于基于信号质量预选的单元的第一选择中。如图3G所示例子中,单元3和4已被识别作为预选单元的第一选择。单元的第一选择从C1到D1的变化可以是因为通信设备200的移动。已监测到预选单元后,通信200可以开始移交到在D1(D2)中预选的单元之一。如图3G所示例子中,RF-tON4持续的Def-tON3持续时间,射频电路准时关闭。交接开始(D2)能在射频电路仍旧开启时发起,或在一些实施中,交接开始可以在射频电路关闭(RF-tOFF4)时发起。
如参照C1描述的,不同的开和关时段不需要代表实际连续期间。在一些实施中,对射频电路的第四个开时段(RF-tON3)能实际代表第400个开时段,第4000个开时段等,图3A中第三个示范性开时段和图3G中的第四个示范性开时段之间的持续时间会持续分钟,小时,天数等,而不是毫秒。如果B1和C1之间的持续时间是以分钟,小时或天数测算,通信设备200更有可能移动足够显著的距离,促使单元的第一选择从C1变化到D1。例如在执行从之前的单元切换以阻止掉线时,通信设备200能够与基于在D1中确定的信号质量和之前解码及存储的SFN(基于在第一选择中的信号质量而预选)而预选的第二地点的任何单元通信。同样,在之前关闭期间获得的存储的时序信息能被用于连接预选单元之一。如图3A-3G所示的例子中,通信设备200从时间T1的由单元1和单元2覆盖的地移区域移动到时间T2的第二个区域,第二个区域不同于第一个区域,且由单元3和单元4覆盖。如参照图3A,3B和3C所描述,基于信号质量和SFN信息,通信设备200初始地识别单元1和2作为预选单元。因此,通信设备在这时能够连接到单元1或单元2。随着通信设备200从初始区域移走,通信设备200能移动到靠近单元3和4覆盖的区域。如参照图3A,3E和3F所描述的,基于信号质量和SFN信息,在单元1和2之外,通信设备200现在能识别单元3和4作为预选单元。
在时间T2,通信设备现在已经进入由单元3和4覆盖的区域,且正离开由单元1和2覆盖的区域。据此,基于信号质量和SFN信息,通信设备200识别单元3和4作为预选单元,如参照图3A和3G描述的。此时,可执行网络切换,从单元1(或单元2)到单元3和4之一。
在DRX/DTX模式,通信设备可通过限制增加的开时段获得快照信息和解码获得的快照信息,进一步节省电力。如参照图3A-3G描述的,通信设备200能够选择性的开和关射频电路210和基带电路220以:1)限制监测的单元总数;2)限制在解码SFN时处理的信息量;及3)对来自有限数量的单元的监测信号执行脱线处理。
节省移动电力
图3A-3G显示的示范性过程参照图4A,4B,4C和4D中示范性流程图描述。
图4A显示示范过程的流程图,在运行的DRX/DTX模式的时段,通过相对于信号质量和解码SFN监测临近单元的子集,减少通信设备的耗电量。过程400能够从通信设备(例如通信设备200)进入DRX/DTX运行模式开始(410-是)。如之前所述,通信设备可与网络协商,当通信设备不在积极从网络中下载数据时在DRX/DTX模式下运行。在DRX/DTX模式时,通信设备周期性地开启射频电路(例如射频电路210)和基带电路(例如基带电路220),以非连续方式监测临近单元(420)。在DRX/DTX模式下运行的通信设备的选通模式可根据特定支持的通讯标准而变化。
通信设备检查监测单元的信号质量,以识别一个或更多临近单元包含在单元的第一选择中(430)。所述基于信号质量的第一选择能减少解码的单元总数量,减少耗电量。通信设备在单元的第一选择中解码SFN信息(440)。基于SFN信息,通信设备可以识别单元的第一选择中的一个或更多单元,以包含在单元的第二选择中(450)。所述第二选择可被用于进一步预选能与通信设备连接的单元。过程400重复以支持移动通信设备,只要通信设备在DRX/DTX模式下运行(460-否)。单元的第二选择能被用于执行网络连接的切换,随着通信设备从一个覆盖区域移动到另一个覆盖区域,从之前连接的单元切换到单元的第二选择的一个单元。
图4B基于信号质量,识别一个或更多单元、使其包含在单元的第一选择中的示例性过程的流程图。当通信设备在它第一次连接(或开)期间(例如RF-tON1)(431-是),射频电路开启,监测所有临近单元在通信范围的信号质量(432)。基于监测的信号质量,一个或更多临近单元被预选包括在单元的第一选择中(433)。如参照图3A-3H所描述,监测的信号质量(例如CPICH SNR,CPICH RSCP,CPICH Eo/Ic)能用于与临界值比较,以预选第一选择中的单元,例如当监测的信号质量以预先确定好的方式与临界值比较。例如第一开时段在3GPP REL7HSPA+标准下可短至2毫秒。射频电路在第一个开时段结尾时及时关闭以节省电力。单元的第一选择存储在本地存储设备中(例如存储设备230),以进行离线处理(434)。为节省电力,单元的第一选择的快照信息能在下一个开时段获得或解码。因为射频电路延长的开时段或额外的开时段,这能减少耗电量。
对第一个开时段(例如第一+N开时段)之后的其他开时段(435-是),通信设备能重复识别第一选择中的单元的过程,因为通信设备可能已经从之前开时段移动了位置。在DRX/DTX运行模式期间的每个第一+N开时段,通信设备监测临近单元的信号质量(436)。信号质量监测能在短的默认开时段(例如Def-tON2,Def-tON3,Def-tON4,Def-tON5,...Def-tONN)执行,而不是整个射频电路开时段(例如RF-tON2,RF-tON3,RF-tON4,RF-tON5,...RF-tONN)。基于信号质量,一个或更多临近单元能被预选以包含在单元的第一选择中(437)。第一选择的预选单元可与那些基于通信设备移动的第一开时段中预选的单元相同或不同。在437获得的单元的第一选择存储在本地存储设备中(438)。
在图4B顶部,在DRX/DTX模式期间的示范性选通模式439包括第一到第N的开时段。基于信号质量预选单元的过程在每个开时段重复,以补偿移动通信设备的位置的任何变动。因为信号质量监测过程能在短的默认开时段(例如短至2毫秒)执行,在每个开时段重复可能不会显著增加耗电量。在一些实施中,基于信号质量预选单元的过程能被周期性的执行(例如每隔一个开时段或每N个开时段,N是整数),进一步减少耗电量。单元的存储的第一选择能在下一个开时段被审查和确认。
图4C是流程图,展示了对单元的第一选择的每个SFN进行解码的示范性过程440。基于SFN信息,单元的第一选择能被放入第二个选择程序。从第一+N开时段(441-是)开始,通信设备获得单元的第一选择中预选单元的快照信息。快照信息能包含CPICH和从单元的第一选择中获得的广播信道信息。对预选单元的快照信息能从一个开时段到下一个而改变,因为通信设备是移动的,从一个开时段到下一个可能已经改变了位置。获得的快照信息为了离线处理存储在本地存储设备中(443)。在下一个关时段(或断开的期间)(444-是)期间,存储的快照信息被解码,包括SFN信息(445)。在关时段(例如射频电路关闭)时期,快照信息被处理以节省电力。在一些实施中,通信设备仅能解码SFN对应值(例如前16位),包括在快照信息中每帧的SFN信息来减少处理时间。
图4D是基于解码的SFN,从单元的第一选择中识别一个或多个单元、使其包含在单元的第二选择中的示范性过程的流程图。为了使用解码的SFN信息,通信设备能识别包含SFN信息的每帧的SFN对应值(例如前16位)(451)。如果SFN信息在两个连续帧递增(452-是),对应单元的时序信息能被获得(453)。通信设备识别具有递增SFN的单元,以包含在单元(454)的第二选择中。通信设备可以依据递增的SFN信息,预选独立于CRC的特定单元。据此,不管CRC错误检测的结果,单元是基于SFN信息而预选。通信设备能连接任何一个在第二选择中预选的单元,当移动通信设备从一个区域移动到被单元的第二选择支持另一个区域,执行网络切换。如果特定单元的SFN信息递增失败,通信设备能挽回从之前开时段获得的存储的SFN信息。
应用
文件描述的题材能被实施于不同实施例,提供一个或更多如下优势。例如,基于对应那些临近单元的接收到的信号质量,描述的技术能被实施以预选临近单元,使其包含在组中。所述组能用于减少临近单元总数量,所述临近单元是在通信设备实施的DRX/DTX模式的开时段期间所监测的临近单元。通过减少监测的单元总数量,通信设备能进一步减少RF电路开启的持续时间。因为运行射频电路会消耗显著的电池供电量,限制射频电路开启时期能减少通信设备的总耗电量。另外,所述技术能被用于当射频电路开启时,执行对脱线的预选单元的SFN解码,进一步减少耗电量。进一步,为促进单元选择过程的准确性,可基于信号质量和SFN信息而预选单元。
几个实施例已经在上面详细描述,不同的修改是可能的。公开的主题,包括这个文件描述的功能性操作,能在电子电路,计算机硬件,固件,软件或它们的结合中实施,例如这个文件中披露的结构方式和其中的结构平衡,包括潜在地可操作以促使一个或更多数据处理装置执行描述的操作的程序(例如在电脑可读媒介中编码的程序,其中保留记录的信息的非暂时性媒介,这样的媒介例子包括,例如记忆存储设备,存储设备,机器可读存储基板,或其他物理,机器可读媒介,或它们一个或更多的组合)。
术语“数据处理设备”包括所有的处理数据的装置,设备和机器,包括例如可编程处理器,电脑,或多处理器或电脑。设备包括,除硬件之外,为有问题的电脑程序创造执行环境的编码,例如构成处理器固件,协议码,数据库管理系统,操作系统,或它们一个或更多的组合的编码。
程序(也被称为电脑程序,软件,软件应用,脚本,或编码)能被写作为编程语言的任何形式,包括汇编或翻译的语言,或陈述或程序的语言,且能以任何形式使用,包括作为独立程序或作为模块,组件,子例,或适宜在计算环境中使用的其他单元。在文件系统中,程序不需要对应文件。程序可被存储于文件的一部分中,文件可保有其他程序或数据(例如存储在标记语言文档中一个或更多脚本),致力于有问题的程序的单个文件,或多个协调文件(例如存储一个或更多模块的文件,子程序,或部分代码)。程序可被用于在一个电脑或多个电脑上执行,电脑位于一个地点或分散在多地点,且由通信网络相互连接。
虽然这个文件包含很多细节,但这些不能诠释为任何发明的范围限制或权利要求的范围限制,而是可以作为对特定发明的特定示范例的具体的特征描述。单独实施例的范围内,在描述的规范中,某些特征也能被实施于单独实施例组合中。相反地,在单独实施例范围内所描述的不同特征,也能单独地被实施于多种实施例中或任何合适的子组合中。另外,虽然上述特征被描述作在特定组合中行动,甚至初始时声称这样,来自声称组合的一个或更多特征能,在某些情况下,从组合中切除,且声称组合可能被引导到子组合或变化的子组合。
相似地,虽然在图中操作以特定顺序描绘出,这不能被理解作为要求这样的操作要以所示特定顺序或接连顺序执行,或需执行所有演示的操作以达到理想的结果。在特定情况下,多任务和并行处理可能是有优势的。另外,在上述描述中不同系统组件的分离不应该被理解为在所有的实施例中都需要这样的分离。
仅一些实施例和范例被描述,可基于此文件中的描述和演示,做出其他的实施例,增强改进和变动。
Claims (10)
1.一种无线通信设备,其特征在于,包括:
射频电路,被打开和关闭从而不连续地接收由无线网络中的一个或更多基站广播的射频信号;和
与射频电路连接的基带电路,用于处理接收到的射频信号从而识别一个或更多基站的子集,其中为所述基站执行系统帧号解码,其中,子集是基于与接收到的射频信号相关的信号质量而被识别。
2.根据权利要求1所述的无线通信设备,其特征在于:
基带电路进一步用于在解码期间施行解码,其中至少部分时段射频电路被关闭。
3.根据权利要求1所述的无线通信设备,其特征在于:
在相关信号质量以预订方式与信号质量临界值相比较的时候,一个或更多基站中的基站被识别而包含于子集中。
4.根据权利要求1所述的无线通信设备,其特征在于,射频电路用于:
在基带电路确定一个或更多基站的子集的时候,开启;及
在基带电路解码每个包含于子集的基站的系统帧号时,至少部分时段关闭。
5.根据权利要求1所述的无线通信设备,其特征在于,
基带电路用于通过确定公共导频信道信噪比的值、并将确定的公共导频信道信噪比值与临界公共导频信道信噪比值比较,来确定接收到的射频信号的质量,其中信噪比与接收到的射频信号相对应。
6.根据权利要求1所述的无线通信设备,其特征在于,基带电路被应用于:
在射频电路开启时,基于在第一时间段内确定的接收到的信号的质量,对一个或更多基站执行第一次识别从而包含在子集中;和
在射频电路开启时,基于在第二时间段内确定的接收到的信号质量,对一个或更多基站执行第二识别从而包含在子集中。
7.一种无线通信的方法,其特征在于,包括:
运行移动无线通信设备来打开和关闭移动无线通信设备中的射频电路,从而非连续地接收由无线网络中一个或更多基站广播的射频信号;
基于接收到的射频信号的信号质量,运行通信设备中的基带电路来识别一个或更多基站,从而包括在基站的第一选择中,和
通过解码基站的第一选择的系统帧号,运行基带电路来识别在基站的第一选择中的一个或更多基站,从而包括在基站的第二选择中。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:
当射频电路打开时,执行:识别一个或更多无线电单元从而包括在基站的第一选择中;和
当射频电路关闭时,执行:解码基站的第一选择的系统帧号。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,确定接收到的射频信号的信号质量包括:
确定与接收到的射频信号对应的公共导频信道接收的信号编码功率的值;和
将确定的公共导频信道接收的信号编码功率值与临界的公共导频信道接收的信号编码功率值进行比较。
10.一种非暂时性计算机可读介质,其上嵌入有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序使移动无线通信设备执行操作,包括:
打开和关闭移动无线通信设备中的射频电路,从而非连续地从无线网络中的基站接收射频信号;
运行移动无线通信设备中的基带电路,来处理非连续地接收到的射频信号从而选择一个或更多基站,使所述基站包含在用作潜在的切换目标基站的活跃组中,其中该基站的活跃组包括基于接收到的基站信号的信号质量而选择的一个或更多基站;和
在解码该基站的活跃组的每个基站的系统帧号之前,运行基带电路来校验该基站的活跃组。
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