CN105959969B - 一种邻小区测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种邻小区测量方法及装置，该方法应用于移动终端，该方法包括确定至少一个语音数据帧的传输时间；到达语音数据帧的传输时间时，在传输时间内接收邻小区的基站所发射的参考信号，并对参考信号的功率进行计算；对邻小区的基站所发射的参考信号的功率计算完毕后，形成测量报告。该装置也是应用于移动终端，包括语音数据帧选择模块、增强测量模块，在至少一个语音数据帧的传输时间内进行邻小区的功率测量。本发明能延长邻小区测量时间，提高邻小区测量的准确性，从而提高语音通话的质量，减少通话中断的情况发生。

Description

一种邻小区测量方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信领域，具体地，是一种用于测量移动终端邻小区的功率的方法以及实现这种方法的装置。

背景技术

通用移动电信系统(UMTS)是用来传输文本、数字语音、视频和多媒体的基于分组的宽带系统。如图1所示，通用移动电信系统包括核心网10以及UTRAN(UMTS TerrestrialRadio Access Network，陆地无线接入网)11，多个移动终端14、15可以接入到UTRAN11并且相互间进行数据交互，从而实现通话、数据发送与接收等。

移动运营商通过大量基站向移动终端发送信号，每一个基站发射的信号覆盖一定的范围，一个基站发射的信号所覆盖的范围通常被称为小区。如图2所示，基站18发射的信号所覆盖的范围是小区16，而基站19发射的信号所覆盖的范围是小区17。理论上，小区16与小区17是不重叠的，且小区16与小区17相邻，当移动终端14从小区16进入小区17后，应马上接收到基站19发出的信号，并通过基站19作为媒介接入通信网络。

但实际上，当移动终端14在小区16内也能够接收到基站19发射的信号，只是移动终端14接收到来自基站19的信号的功率较低，通常远远低于基站18发射的信号的功率，移动终端14往往不选择通过基站19接入通信网络。因此，当移动终端14位于小区16内时，其通过基站18接入通信网络，此时相邻的小区17被称为邻小区。

当移动终端14从小区16进入小区17时，移动终端14接收到来自基站19的信号的功率高于来自基站18的信号的功率，为了确保移动终端14的通信，移动终端14需要切换接入的基站。因此，移动终端14需要频繁地检测本小区的基站发射的信号功率大小以及邻小区的基站发射的信号的功率大小，从而选择发射功率更大的基站作为接入通信网络的基站。

同时，移动终端14接收的基站发射的信号的功率往往受到自然条件的影响，如地形、水文条件、天气状况等，还会受到建筑物等干扰，因此，即使移动终端14在小区16的范围内，移动终端14接收到来基站18的信号的功率比接收到来自基站19的信号的功率更低。此时，移动终端14也需要切换接入的基站。

为了方便移动终端14对不同基站发射的信号的功率进行测量，每一基站将发射参考信号(Reference Signal)，参考信号是由基站向移动终端14发射的用于信道估计或信道测量的一种已知信号。而在移动终端14与通信网络进行数据交互的过程中，将设定特定的时间让移动终端14对基站发射的信号的功率进行测量。

移动终端14与通信网络交互的数据包含有多帧数据，典型的多帧结构的数据为26帧或者52帧的结构，如图3所示，多帧数据中包含有大量的语音数据帧，如B0、B1等，语音数据帧是包含有语音数据的数据帧，人们的语音通话形成的数据通过语音数据帧进行传输。移动终端14与通信网络交互的数据还包含有空闲帧M1、M2等，移动终端14在空闲帧的传输时间内进行小区功率的测量，如对本小区内的基站的功率进行测量，也对邻小区的基站的功率进行测量，从而选择最优的基站作为接入通信网络的基站。

但是，空闲帧的持续时间非常短，在移动终端14高速移动的情况下，如使用者在高速驰骋的汽车上通话时，往往因为邻小区的功率测量时间不充足而导致邻小区的功率测量不准确，移动终端14未必能够选择功率最大的邻小区的基站并接入通信网络，导致通话质量下降，甚至出现通话中断的情况。

此外，由于移动终端往往只设置一根天线，且天线在同一时间所使用的频段是固定的，但由于移动终端在接收语音帧与进行邻小区的功率测量时并不是工作在相同的频段上，因此移动终端不能同时接收语音帧以及进行邻小区测量。如果在移动终端上增加一根天线，不但增加移动终端的生产成本，对于面积不大的电路板而言，增加一根天线将大大增加电路板的布线难度，也不利于电路板的制造。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种减少移动终端在高速移动过程中通话中断情况的邻小区测量方法。

本发明的另一目的是提供一种提高邻小区基站的发射信号功率测量准确性的邻小区测量装置。

为了实现上述的主要目的，本发明提供的邻小区测量方法应用于移动终端，该方法包括确定至少一个语音数据帧的传输时间，到达至少一个语音数据帧的传输时间时，在传输时间内接收邻小区的基站所发射的参考信号，并对参考信号的功率进行计算；对邻小区的基站所发射的参考信号的功率计算完毕后，形成测量报告。

由上述方案可见，本发明的方法是利用一个的语音数据帧的传输时间来进行邻小区基站发射信号功率的测量，这样，可以增加邻小区功率测量时间，确保邻小区功率测量的准确性。另一方面，由于用于测量邻小区功率占用少量语音数据帧的传输时间，短时间的语音数据帧的丢失并不会对语音通话的质量造成明显的影响，因此，本发明在几乎不降低语音通话质量的情况下提高邻小区的功率测量准确性，即使移动终端高速移动，仍可以确保语音通话的质量，避免通话中断的情况发生。

一个优选的方案是，至少一个语音数据帧包括传输时间与邻小区的基站所发射的参考信号的接收时间有交集。

由此可见，在被选择的语音数据帧的传时间内，进行邻小区的的基站所发射的参考信号进行测量，这样，移动终端每次可以使用较长的时间进行邻小区的功率测量，确保邻小区功率测量的准确性。

可选的方案是，至少一个语音数据帧包括未与控制信令同时传输的语音数据帧。

由于部分控制信令将与语音数据帧同时传输，如部分控制信令包含在语音数据帧内，在选择不传输语音数据的语音数据帧的时候，需要避免选择同时传输控制信令的语音数据帧，可以避免因控制信令的丢失而影响通信质量。

更进一步的方案是，该方法还包括确定特定语音数据帧，特定语音数据帧包含控制信令；至少一个语音数据帧包括特定语音数据帧以外的一个或多个语音数据帧。

可见，通过对与控制信令同时传输的语音数据帧进行标记，如使用特定帧号进行标记，避免移动终端选择这些特定的数据帧的传输时间进行邻小区功率的测量，可以有效避免控制信令丢失的情况发生，确保通话质量。

更进一步的方案是，移动终端在判断当前传输的语音数据质量满足设定条件时，如是，执行对参考信号的功率进行计算的步骤。

由于本发明的方法需要减少语音数据帧的传输数量以及传输时间，导致部分语音数据帧的丢失，因此需要限制增强测量步骤的使用，例如只有判断当前传输的语音数据的误码率高于设定值时才通过减少传输语音数据帧并增加邻小区功率测量时间的步骤，可以最大限度地降低对语音数据传输的影响。

为实现上述的另一目的，本发明提供的邻小区功率测量装置应用于移动终端，该装置包括语音数据帧选择模块，确定至少一个语音数据帧的传输时间；增加测量模块，到达至少一个语音数据帧的传输时间时，在传输时间内接收邻小区的基站所发射的参考信号，并对参考信号的功率进行计算，并且对邻小区的基站所发射的参考信号的功率计算完毕后，形成测量报告。

由上述方案可见，移动终端利用一个的语音数据帧的传输时间来进行邻小区基站发射信号功率的测量，这样，可以增加邻小区功率测量时间，可以大大提高邻小区功率测量的准确性。并且，由于用于测量邻小区功率占用少量的语音数据帧的传输时间，在这段时间内不发送或者接收语音数据帧，短时间的语音数据帧的丢失并不会对语音通话的质量造成明显的影响，因此，基本上不会降低语音通话质量。这样，即使移动终端高速移动仍可以确保语音通话的质量，避免通话中断的情况发生。

附图说明

图1是现有移动终端与通信网络连接的示意框图。

图2是现有移动终端与基站的示意图。

图3是现有移动终端与通信网络之间传输的数据的结构图。

图4是本发明邻小区测量装置实施例的结构框图。

图5是本发明邻小区测量方法实施例中移动终端与通信网络之间传输的数据的结构图。

图6是本发明邻小区测量方法实施例的流程图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

应用本发明的移动终端为具有通信功能的移动终端，也就是可以与通用移动电信系统(UMTS)的通信网络进行语音、数据交互的终端，通信网络包括核心网以及UTRAN(陆地无线接入网)，移动终端与UTRAN进行无线通信。优选地，移动终端支持2G、3G以及4G语音通话业务。

移动终端通过基站接入到通信网络，每一个基站发射的信号包含有参考信号RS，移动终端可以同时接收多个基站发出的参考信号，但同一时间只能通过一个基站接入通信网络，因此，移动终端需要对接收的多个参考信号的功率强度进行测量形成测量报告，从而选择参考信号最强的基站作为接入通信网络的基站。

在移动终端移动速度较慢时，移动终端通过一个空闲帧的传输时间即可以完成邻小区基站发射信号的功率测量。然而，在移动终端高速移动时，通过一个空闲帧的传输时间未必能够及时完成邻小区功率的测量，因此需要使用一个原先用于传输语音数据的语音数据帧的传输时间来完成邻小区功率的测量。移动终端需要在判断满足一定的条件的情况下才采用一个空闲帧的传输时间未必能够及时完成邻小区功率的测量的方案，因此，本实施例的邻小区测量装置设有语音数据质量判断模块22，判断语音数据的质量是否满足特定的条件，例如，判断移动终端在一段时间内，如1秒内所接收的语音数据的误码率持续高于设定的阈值。如果移动终端判断语音数据满足特定的条件，则需要执行增强测量步骤。

执行增强测量步骤前，首先判断是否开始传输多帧数据，也就是判断是否开始接收基站发射的数据结构为多帧结构的数据，或者向基站发射多帧结构的数据。如果开始传输多帧数据，则在多帧数据的传输时间段内选择并确定一个语音数据帧的传输时间。由于移动终端接收多帧数据是将射频器件，如天线对接收的信号进行解调，移动终端发射多帧数据是先将信号调制并且通过射频器件发射到基站，因此，接收信号并且将信号进行解调、对信号进行调制并且发射信号的时间即为多帧数据的传输时间。

执行增强测量步骤是在被选择的语音数据帧的传输时间内，移动终端不接收也不发送语音数据，而是进行邻小区功率的测量。因此，邻小区测量装置设有语音数据帧选择模块23，用于从多帧数据的传输时间段内选择并确定一个语音数据帧的传输时间。本实施例中，被选择的语音数据帧是一个原先用于传输语音数据的语音数据帧，如图5中的语音数据帧X1。在不执行增强测量步骤时，语音数据帧X1为普通的语音数据帧，与其他的语音数据帧B0、B1…B5相同，用于传输语音数据，语音数据可以是移动终端向通信网络传输的语音数据，也可以是通信网络向通信设备所传输的语音数据。

在执行增强测量步骤时，增强测量模块20在语音数据帧选择模块23选择语音数据帧X1后，在语音数据帧X1的传输时间内并不传输语音数据，即不接收语音数据也不发送语音数据，而是进行邻小区的功率测量。因此，需要是否到达被选择的语音数据帧X1的传输时间，也就是语音数据帧X1的传输时间是否开始，如开始，则移动终端执行与空闲帧M1所执行的测量邻小区功率的操作相同的操作。因此，被选择的语音数据帧X1的传输时间与接收邻小区的基站所发射的参考信号的接收时间是有交集的。

为了使得邻小区测量操作有充足的时间进行，被选择的语音数据帧是与空闲帧M1相邻的语音数据帧。如图5所示的，由于语音数据帧X1为与空闲帧M1是相邻的语音数据帧，因此，被选择用于测量邻小区功率的语音数据帧。这样，在语音数据帧X1以及空闲帧M1的传输时间内，移动终端可以持续地进行邻小区功率的测量，从而使用充足的时间实现邻小区的测量。对邻小区进行测量时，移动终端接收邻小区基站发射的参考信号，并且计算参考信号的功率，形成测量报告。移动终端将根据测量报告的数据确定是否需要切换到邻小区进行通讯。

本实施例中，空闲帧M1是一个用于进行邻小区测量的数据帧，因此，被选择的语音数据帧是一个传输时间与邻小区功率测量数据帧相邻的语音数据帧。

如图5所示的，与空闲帧M1相邻的语音数据帧还包括语音数据帧B8，因此，在选择在传输时间内进行邻小区功率测量的语音数据帧时，可以选择语音数据帧X1或者语音数据帧B8。然而，由于部分语音数据帧将包含有控制信令的数据，也就是部分语音数据帧与控制信令同时传输，如果选择这些语音数据帧的传输时间用于邻小区功率测量，则不但损失部分语音数据，还会造成控制信令的丢失，影响移动终端的正常通信。

因此，为了确保移动终端的通信，需要判断被选择的语音数据帧是否为与控制信令同时传输的语音数据帧。本实施中，将与控制信令同时传输的语音数据帧设定为特定语音数据帧，由特定语音数据帧设置模块20设置特定帧号的语音数据帧为特定语音数据帧。例如，将语音数据帧B8、B15等多个语音数据帧设定为特定语音数据帧，也就是控制信令只能包含在这几个特定语音数据帧中，在其他语音数据帧传输时并不会同时传输控制信令。

语音数据帧选择模块23选择一个语音数据帧的传输时间后，例如，选择语音数据帧B8作为语音数据帧后，需要判断被选择的语音数据帧是否为特定的语音数据帧，如是特定语音数据帧，则需要重新选择，因此移动终端不能选用语音数据帧B8的传输时间进行邻小区功率测量操作。移动终端在选择一个不是特定语音数据帧的语音数据帧后，将最终选择的语音数据帧作为被用作测量邻小区功率的语音数据帧。在进行邻小区功率测量后，形成测量报告并且根据测量报告选择接入通信网络的基站。可见，移动终端所选择的语音数据帧是特定语音数据帧以外的语音数据帧。

下面结合图6介绍本发明的邻小区测量方法的工作流程。首先，移动终端判断当前传输的语音数据的质量是否满足设定的条件，如对接收的语音数据进行解码后，误码率高于设定的阈值，即执行步骤S1。如语音数据的误码率没有高于设定的阈值，表示从当前小区基站接收的语音数据质量较高，满足语音通信的要求，则执行步骤S6，按照传统的邻小区测量方法对邻小区功率进行测量，也就是不执行增强测量步骤。

使用传统的邻小区测量方法是在的邻小区功率测量时间内对邻小区功率进行测量，例如在空闲帧传输时间内对邻小区的功率进行测量，并且形成测量报告反馈至通信网络。

如语音数据的误码率高于设定的阈值，表示从当前小区基站接收的语音数据质量较低，可能是由于基站发射信号的功率过低造成的，因此，执行步骤S2，判断是否开始传输多帧结构的数据，如是，则从多帧数据的传输时间段内选择并确定一个语音数据帧的传输时间。优选地，被选择的语音数据帧是传输时间与测量邻小区功率的数据帧相邻的语音数据帧，也就是图5所示的语音数据帧X1或者语音数据帧B8等。

接着，执行步骤S3，判断被选择的语音数据帧是否为特定语音数据帧，如步骤S2中，被选择的语音数据帧为B8，由于语音数据帧B8为与控制信令同时传输的语音数据帧，因此，需要执行步骤S7，选择另一个语音数据帧，并再次对被选择的语音数据帧进行判断，直至选择一个不是特定语音数据帧的语音数据帧。

例如，再次选择的语音数据帧为X1，由于语音数据帧X1并不是特定语音数据帧，因此执行步骤S4，在被选择的语音数据帧X1的传输时间内进行邻小区功率的测量，并且在语音数据帧X1的传输时间内停止语音数据的传输。具体的，移动终端判断当前的时间是否到达被选择的语音数据帧的传输时间，如果是，则执行邻小区测量的操作，即接收邻小区基站发射的参考信号，并且测量邻小区基站所发射的参考信号的功率。在完成邻小区功率测量后，执行步骤S5，形成测量报告并提供给网络，网络根据测量报告判断是否需要切换接入到邻小区的通信网络的基站。因此，被选择的语音数据帧的传输时间与接收邻小区的基站所发射的参考信号的接收时间是有交集的。

当然，被选择的语音数据帧可以是一个，也可以是多个，如果选择多个语音数据帧时，应该是选择多个连续的语音数据帧，以便于移动终端有充足的时间进行邻小区功率的测量。但是，为了避免连续选择的语音数据帧过多而导致较长时间内移动终端不进行语音数据的传输，可以对连续选择的多个语音数据帧的数量进行限制，如每次不能选择五个以上连续的语音数据帧。此外，也可以对一段时间内选择的语音数据帧的总数量进行限制，如在1秒内不能共计选择超过10个语音数据帧等。

本发明是从的语音数据帧中选择一个或多个，并且在被选择的语音数据帧传输时间内不进行语音数据的传输，而是进行邻小区功率的测量，从而大大加长邻小区功率测量的时间，在移动终端高速移动的情况下仍能够快速地对邻小区功率进行测量，从而提高邻小区功率测量的准确率，避免因邻小区功率测量不及时而导致语音通话质量下降甚至通话中断的情况发生。

并且，由于一个语音数据帧的传输时间较短，通常在20毫秒以内，短时间的语音数据的丢失并不影响整体的通话质量，因此本发明能够在不对通话质量造成实质性影响的情况下快速进行邻小区功率的测量。

当然，上述的方案只是本发明优选的实施方案，实际应用是还可以有更多的变化，例如，判断是否需要采用增强检测步骤时，并不一定以语音数据的误码率作为唯一的判断标准，还可以参考移动终端接收到的干扰信号、早前测量的邻小区功率的数据等；或者，对特定语音数据帧的设置，除了可以设置固定的帧号的语音数据帧为特定语音数据帧外，还可以通过上一语音数据帧的特定位上的识别码来确定下一数据帧是否为特定语音数据帧，也就是通过上一数据帧的特定标志来判断下一语音数据帧是否包含有控制信令的数据等，这样的改变并不影响本发明的实施，也应该包括在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种邻小区测量方法，应用于移动终端，其特征在于，该方法包括：

确定至少一个语音数据帧的传输时间；

到达所述至少一个语音数据帧的传输时间时，在所述传输时间内接收邻小区的基站所发射的参考信号，并对所述参考信号的功率进行计算；

对所述邻小区的基站所发射的参考信号的功率计算完毕后，形成测量报告。

2.根据权利要求1所述的邻小区测量方法，其特征在于：

所述至少一个语音数据帧包括传输时间与所述接收邻小区的基站所发射的参考信号的接收时间有交集。

3.根据权利要求1所述的邻小区测量方法，其特征在于：

所述至少一个语音数据帧包括未与控制信令同时传输的语音数据帧。

4.根据权利要求1所述的邻小区测量方法，其特征在于，还包括：

确定特定语音数据帧，所述特定语音数据帧包含控制信令；

所述至少一个语音数据帧包括所述特定语音数据帧以外的一个或多个语音数据帧。

5.根据权利要求1至4任一项所述的邻小区测量方法，其特征在于，还包括：

判断当前传输的语音数据质量是否满足设定条件，如是，执行对所述参考信号的功率进行计算的步骤。

6.根据权利要求5所述的邻小区测量方法，其特征在于：

所述设定条件是当前传输的语音数据的误码率高于设定的阈值。

7.一种邻小区测量装置，应用于移动终端，其特征在于，该装置包括：

语音数据帧选择模块，确定至少一个语音数据帧的传输时间；

增加测量模块，到达所述至少一个语音数据帧的传输时间时，在所述传输时间内接收邻小区的基站所发射的参考信号，并对所述参考信号的功率进行计算，并且对所述邻小区的基站所发射的参考信号的功率计算完毕后，形成测量报告。

8.根据权利要求7所述的邻小区测量装置，其特征在于：

所述至少一个语音数据帧包括传输时间与所述接收邻小区的基站所发射的参考信号的接收时间有交集。

9.根据权利要求7所述的邻小区测量装置，其特征在于：

所述至少一个语音帧包括未与控制信令同时传输的语音数据帧。

10.根据权利要求7所述的邻小区测量装置，其特征在于，还包括：

特定语音数据帧设置模块，确定特定帧号的特定语音数据帧，所述特定语音数据帧包含控制信令；

所述至少一个语音数据帧包括所述特定语音数据帧以外的语音数据帧。