CN102857986A - 评估无线通信网络中的切换的方法及无线电网络控制器 - Google Patents

Abstract

一种评估无线通信网络中的切换的方法和一种用于评估无线通信网络中的切换的无线电网络控制器（RNC）。所述方法包括：确定最低分频双工（FDD）品质位准和最低分时双工（TDD）品质位准，其中所述最低FDD品质位准利用主信道信号位准确定，而所述最低TDD品质位准利用次信道信号位准确定；比较所述最低品质位准以确定是否执行由FDD小区至TDD小区的切换；以及在所述最低TDD品质位准低于第一门槛且所述最低FDD品质位准高于第二门槛的条件下，发起由所述FDD小区至所述TDD小区的切换。

Description

评估无线通信网络中的切换的方法及无线电网络控制器

本申请是于2003年6月25日提交的、申请号为03815049.2、名称为“内系统边界门槛自动化决定的方法及系统”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及包括具有重叠（overlap）覆盖（coverage）区域的系统的无线通信网络。特别是，本发明涉及无线通信网络中的系统间切换（handover）。

背景技术

请参考图1，其是表示利用分时双工的通用移动电信系统10（以下称为“TDD系统”）重叠利用分频双工的广域通用移动电信系统12（以下称为“FDD系统12”）。图2表示相反的情况，即：FDD系统12重叠广域（wider-area）TDD系统10。两系统10、12间可以进行切换，但是，这个切换需要无线发射/接收单元（WTRU）进行量测、并将这些量测转发至执行切换决定的无线电网络控制器（RNC）。

当执行系统间切换时（即：TDD系统10及FDD系统12间的切换时），可以利用在以下标准中定义的事件2b：“3GPP TS 25.331V4.8.0第三代合作伙伴计划；技术规范群组无线电接入网络（RAN）；无线电资源控制器（RRC）；协议规范（第四版）”，其发表于2002年12月（以下称为“标准”）。在标准中，事件2b被定义为“目前使用的频率的预估品质（quality）低于特定门槛且未使用的频率的预估品质高于特定门槛”的事件。需要注意的是，这个未使用的频率一直是WTRU将要切换到的系统的频率。因此，利用事件2b的系统间切换（即：TDD系统10及FDD系统12间的切换）的评估需要两个门槛：（1）TDD系统10的最低品质条件；以及（2）FDD系统12的最低品质条件。

分时双工（TDD）系统10的最低品质条件是基于主（primary）公共控制物理信道（P-CCPCH）的接收信号信息码功率（RSCP）（以下统称为“P-CCPCH RSCP”）。FDD系统12的最低品质条件则是基于公共导频信道（CPICH）的RSCP（以下统称为“CPICH RSCP”）或公共导频信道（CPICH）的信号噪声比（EcINo）（以下统称为“CPICH EcINo”）。

这些最低品质值高度相关于特定部署（deployment）（举例来说，Manhattan微小区部署），并且可以针对TDD/FDD边界区域中的各个小区进行手动设定。在不同部署中，干扰图案（interference pattern）不相同。举例来说，对于不同部署，对数衰减（lognormal fading）的标准偏差（standarddeviation）具有不同数值，微小区的数值通常高于城市（urban）区域的数值。另外，对于不同部署，多路径干扰（multipath interference）不相同。也就是说，虽然-105dBm信标（beacon）的品质位准（level）足以支持低干扰的小区通信，但可能不足以支持另一个小区的通信，因为另一个小区的干扰可能较高。为了便利管理，本发明的主要目的是提供一种用于确定评估系统间切换所需的门槛的自动方法和系统。

发明内容

本发明是一种自动确定系统间边界门槛的方法及系统。门槛的自动确定是用来执行TDD系统及FDD系统之间的切换决定。

根据本发明的第一优选方法，提供一种确定用于评估无线通信系统中的系统间切换的门槛的方法，其包括下列步骤：确定第一数字双工类型的品质位准；确定第二数字双工类型的品质位准；以及比较所述品质位准以确定是否执行由所述第一数字双工类型至所述第二数字双工类型的切换。

本发明的另一优选方法包括下列步骤：首先确定第一双工类型的第一最低品质位准，及确定第二双工类型的第二最低品质位准。接着，比较所述第一最低品质位准与第一门槛，及比较所述第二最低品质位准与第二门槛。最后，如果所述第一最低品质位准低于所述第一门槛、且所述第二最低品质位准高于所述第二门槛，发起由所述第一双工类型至所述第二双工类型的切换。

根据本发明构建的用于确定评估无线通信系统中第一双工类型与第二双工类型之间的系统间切换的系统，包括：多个多模无线发射/接收单元，其能够操作于第一双工类型和第二双工类型。另外，该系统还包括RNC，该RNC具有：设定装置，用以设定所述第一双工类型的最低品质位准；指示装置，用以指示每个所述无线发射/接收单元以报告所述第二双工类型的覆盖程度；以及决定装置，用以决定是否将所述无线发射/接收单元由所述第一双工类型切换至所述第二双工类型。最后，该系统包括：至少一基站，用以在所述多个无线发射/接收单元与所述RNC之间进行通信。

本发明提供了一种评估无线通信网络中的切换的方法，该方法包括：确定最低分频双工（FDD）品质位准和最低分时双工（TDD）品质位准，其中所述最低FDD品质位准利用主信道信号位准确定，而所述最低TDD品质位准利用次信道信号位准确定；比较所述最低品质位准以确定是否执行由FDD小区至TDD小区的切换；以及在所述最低TDD品质位准低于第一门槛且所述最低FDD品质位准高于第二门槛的条件下，发起由所述FDD小区至所述TDD小区的切换。

本发明还提供了一种评估无线通信网络中的切换的方法，该方法包括：确定最低分时双工（TDD）品质位准和最低分频双工（FDD）品质位准；比较所述最低品质位准以确定是否执行由TDD小区至FDD小区的切换；以及在所述最低FDD品质位准低于第一门槛且所述最低TDD品质位准高于第二门槛的条件下，发起由TDD小区至所述FDD小区的切换。

本发明还提供了一种用于评估无线通信网络中的切换的无线电网络控制器（RNC），该RNC包括：接收机，被配置成接收由多个无线发射/接收单元（WTRU）报告的信息，其中所述信息包括指示分时双工（TDD）或分频双工（FDD）覆盖程度的位准；以及处理器，被配置成确定是否执行由FDD小区至TDD小区的切换、以及在所述最低TDD品质位准低于第一门槛且所述最低FDD品质位准高于第二门槛的条件下发起由所述FDD小区至所述TDD小区的切换。

本发明还提供了一种用于评估无线通信网络中的切换的无线电网络控制器（RNC），该RNC包括：接收机，被配置成接收由多个无线发射/接收单元（WTRU）报告的信息，其中所述信息包括指示分时双工（TDD）或分频双工（FDD）覆盖程度的位准；以及处理器，被配置成确定是否执行由TDD小区至FDD小区的切换、以及在所述最低FDD品质位准低于第一门槛且所述最低TDD品质位准高于第二门槛的条件下发起由所述TDD小区至所述FDD小区的切换。

附图说明

图1是表示UMTS-TDD系统重叠广域FDD系统。

图2是表示UMTS-FDD系统重叠广域TDD系统。

图3是表示用于确定评估TDD系统与FDD系统之间的切换所需要的门槛的方法的流程图。

图4是表示自动确定用于评估TDD系统与FDD系统之间的切换的门槛的系统。

具体实施方式

请再次参考图1，并且首先参考由TDD系统10至FDD系统12的切换（即：TDD-FDD切换），切换不仅发生在TDD-FDD边界上，并且发生在TDD-TDD小区边界上TDD系统10内部。这些切换的触发是基于TDD小区的相对P-CCPCH RSCP位准。根据该P-CCPCH RSCP位准由一个TDD小区至另一个TDD小区的切换将会取决于小区规划并且将会指示小区覆盖（coverage）的限制。

TDD系统10的最低品质位准（即：用来评估目前使用频率的预估品质的门槛）可以TDD最低品质位准或TDD门槛值。这个TDD门槛值可以由P-CCPCH RSCP位准推导得到，用于内部TDD-TDD切换。也就是说，用于TDD-FDD边界上的切换的TDD门槛值可以是例如P-CCPCH RSCP值的平均值，在TDD系统10中用于做为评估TDD-FDD切换的门槛。这个TDD门槛并不一定是一平均值，举例来说，这个TDD门槛也可以是一百分比数值，如95%。

FDD重叠12重叠/边界（bordering）TDD小区的程度（extent）可以利用下列方法确定：利用多模（即：TDD及FDD）WTRU将FDD覆盖的位准报告给RNC。事件2c，其亦是标准的一部分，可以用于无论什么地方“未使用的频率的预估品质高于一特定门槛”而定义FDD覆盖程度。如先前所述，在这种情况下，未使用的频率是FDD频率。因此，FDD门槛值能够基于多模WTRU所报告的信息而推导得到。

有需要将切换门槛设定为不同于报告门槛的不同情况。该报告门槛表示能够维持通信的最低品质。预估品质可能会高于报告门槛。举例来说，报告门槛可能是-105dBm，而预估品质则可能是-80dBm。切换门槛的偏差是基于需要的系统性能，并且可以额外基于TDD系统的负荷。这些情况包括：

（1）即使在FDD信号品质低时，仍然需要执行到FDD的切换。这可能是由于FDD服务的偏好，或TDD系统的高额负荷。在这种情况下，切换门槛将会被设定为报告门槛（例如，-105dBm），只要报告了这个值。

（2）仅在预估品质被报告为高的区域中需要到FDD的切换。在这种情况下，这个切换门槛将会被设定为一较高数值，只要报告了这个值（例如，-85dBm）。

为了在未使用的频率上得到信号，WTRU会被告知RNC欲量测的额外频率。WTRU不利用这些频率以进行通信，而是能够量测这些频率。在TDD的情况下，未使用的频率在不用于通信的时隙期间进行量测。在FDD的情况下，未使用的频率在压缩（compress）模式期间进行量测。

现在请参考图2，并且首先参考由FDD系统12至TDD系统10的切换（即：FDD-TDD切换），切换不仅发生在FDD-TDD边界上，并且发生在FDD-FDD小区边界上FDD系统12内部。这些切换的触发是基于FDD小区的相对品质位准（如：CPICH RSCP或CPICH Ec/No）。根据该位准由一个FDD小区至另一个FDD小区的切换将会取决于小区规划并且将会指示小区覆盖的限制。

FDD系统12的最低品质位准（即：用来评估目前使用频率的预估品质的门槛）可以称为FDD最低品质位准或FDD门槛值。这个门槛值可以由选择用以评估FDD-FDD切换的特定内部品质位准推导得到。也就是说，用于FDD-TDD边界上的切换的FDD门槛值可以是例如用作在这FDD系统12中用于评估FDD-FDD切换的门槛的平均内部品质位准。FDD门槛并不一定是一平均值，举例来说，这个FDD门槛也可以是一百分比数值，如95%。

TDD覆盖10重叠/边界FDD小区的程度可以利用下列方法确定：利用多模WTRU将TDD覆盖的位准报告给RNC。事件2c也可以在此用于无论什么地方未使用的频率的预估品质（在这个情况下未使用的频率是TDD频率）高于一特定门槛而定义TDD覆盖程度。因此，TDD门槛值可以基于多模WTRU提供的信息推导得到。如先前所述，推导TDD门槛值的方法会与推导FDD门槛的方法相同。应注意的是，FDD或TDD上均没有调节（accommodation）带宽的可利用性。不过，切换门槛可以根据系统中的负荷进行设定，如先前所述。

现在请参考图3，其是表示本发明方法50的流程图，该方法50用于确定评估TDD-FDD切换和FDD-TDD切换所需要的门槛。该方法50是由步骤52开始、并前进至步骤54，以确定评估是否执行切换的WTRU目前操作的系统类型。为了方便解释本发明，示出了两种类型的系统（即：TDD和FDD）。不过应注意的是，该方法50可以实施于与无线通信网络结合应用的任何数目和/或任何类型的系统。

如果WTRU目前操作于TDD系统中，则方法50前进至步骤56。在步骤56至64，用以评估TDD-FDD切换的门槛被确定。首先，在步骤56，最低TDD品质位准基于用于内部TDD-TDD切换的P-CCPCH RSCP进行设定。该最低TDD品质位准可以是，举例来说，一平均数或一百分比数值（如95%），取决于操作者偏好。一旦最低TDD品质位准被设定，方法50前进至步骤58。在步骤58，针对所有多模WTRU建立事件2c，以报告TDD系统内部的FDD覆盖程度。在步骤60，最低FDD品质位准基于来自多模WTRU的FDD报告进行设定。在步骤62，事件2c的报告被中止。在步骤64，WTRU被告知最低TDD和最低FDD品质位准，所述最低TDD和最低FDD品质位准可以在事件2b用于评估是否会发生TDD-FDD切换。

如果WTRU目前操作于FDD系统中，则方法50由步骤54前进至步骤66。在步骤66至74，用以评估FDD-TDD切换的门槛被确定。首先，在步骤66，最低FDD品质位准被设定。该最低FDD品质位准可以基于CPICHRSCP或CPICH Ec/No，取决于CPICH RSCP和CPICH Ec/No中的哪一个用于评估内部FDD-FDD切换。最低FDD品质位准可以是，举例来说，一平均数或一百分比数值（如95%），取决于操作者偏好。一旦最低FDD品质位准被设定，方法50前进至步骤68。在步骤68，针对所有多模WTRU建立事件2c，以报告FDD系统内部的TDD覆盖程度。在步骤70，最低TDD品质位准基于来自多模WTRU的TDD报告进行设定。在步骤72，事件2c的报告被中止。在步骤74，WTRU被告知最低TDD及FDD品质位准，所述最低TDD及FDD品质位准可以在事件2b中用于评估是否会发生FDD-TDD切换。

一旦提供了适当的品质位准（即：经由步骤64或步骤74），方法50便可以在步骤76结束。方法50可以视实际需要在需要用于评估系统间切换的品质位准时执行。

现在请参考图4，其是表示本发明系统100的方块图，该系统100用于提供评估系统间切换的门槛。为了方便解释本发明的系统100，重叠广域FDD系统104的TDD系统106被示出。该系统包括：至少一无线电网络控制器（RNC）102、多个基站108、及多个多模WTRU 109（即使用者设备）。

为了进一步解释本发明的系统100，示出了多模WTRU 110，其是执行由TDD至FDD的切换（即：TDD-FDD切换）的一种选项。在这个例子中，假设WTRU 110目前正操作于TDD系统中，但是正在被评估以用于切换至FDD系统。为了评估这个切换，RNC 102基于用于内部TDD-TDD切换的P-CCPCH RSCP设定最低TDD品质位准。RNC 102也会指示所有多模WTRU109、110报告FDD覆盖程度。用以确定FDD覆盖程度的门槛用作最低FDD品质位准。一旦RNC 102具有必要的品质位准两者，这两个品质位准便会转发至WTRU 110。随后，WTRU 110利用这两个品质位准确定是否满足事件2b。如果满足事件2b，则WTRU 110将由TDD切换至FDD。如果不满足事件2b，WTRU 110则会继续维持在TDD模式。

虽然本发明已利用优选实施例进行详细说明，不过，熟习此技术的人士仍然可以在不违背本发明精神及范围的前提下，针对本发明的各个优选实施例进行各种调整及变动。因此，本发明的保护范围将以下列的本申请权利要求范围为准。

Claims (4)

1.一种评估无线通信网络中的切换的方法，该方法包括：

确定最低分频双工（FDD）品质位准和最低分时双工（TDD）品质位准，其中所述最低FDD品质位准利用主信道信号位准确定，而所述最低TDD品质位准利用次信道信号位准确定；

比较所述最低品质位准以确定是否执行由FDD小区至TDD小区的切换；以及

在所述最低TDD品质位准低于第一门槛且所述最低FDD品质位准高于第二门槛的条件下，发起由所述FDD小区至所述TDD小区的切换。

2.一种评估无线通信网络中的切换的方法，该方法包括：

确定最低分时双工（TDD）品质位准和最低分频双工（FDD）品质位准；

比较所述最低品质位准以确定是否执行由TDD小区至FDD小区的切换；以及

在所述最低FDD品质位准低于第一门槛且所述最低TDD品质位准高于第二门槛的条件下，发起由TDD小区至所述FDD小区的切换。

3.一种用于评估无线通信网络中的切换的无线电网络控制器（RNC），该RNC包括：

接收机，被配置成接收由多个无线发射/接收单元（WTRU）报告的信息，其中所述信息包括指示分时双工（TDD）或分频双工（FDD）覆盖程度的位准；以及

处理器，被配置成确定是否执行由FDD小区至TDD小区的切换、以及在所述最低TDD品质位准低于第一门槛且所述最低FDD品质位准高于第二门槛的条件下发起由所述FDD小区至所述TDD小区的切换。

4.一种用于评估无线通信网络中的切换的无线电网络控制器（RNC），该RNC包括：

接收机，被配置成接收由多个无线发射/接收单元（WTRU）报告的信息，其中所述信息包括指示分时双工（TDD）或分频双工（FDD）覆盖程度的位准；以及

处理器，被配置成确定是否执行由TDD小区至FDD小区的切换、以及在所述最低FDD品质位准低于第一门槛且所述最低TDD品质位准高于第二门槛的条件下发起由所述TDD小区至所述FDD小区的切换。

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