CN1377538A - 估计通信路径的指示符 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在通信系统中估计第一站和第二站之间的通信路径的网络指示符。在第二站确定在从第一站到第二站方向上的通信路径的第一指示符。在第一站确定在从第二站到第一站方向上的通信路径的第二指示符,所述第二指示符与该通信路径的对应特征而不是与所述第一指示符相关。在第二站确定在从第一站到第二站方向上的通信路径的第三指示符。接着基于所确定的第一、第二和第三指示符估计在从第二站到第一站方向上的通信路径的网络指示符。

Description

估计通信路径的指示符
技术领域
本发明涉及在通信系统中的通信路径或链路，尤其但不唯一涉及估计用于管理通信系统的至少两个站之间的通信路径的指示。
背景技术
通信网络可包括由小区构成的蜂窝无线网。蜂窝电信网典型地根据一种给定标准(或几种标准)工作，这种标准提出了允许网络单元做什么以及应如何实现它们。在大部分情况下，小区可定义为由借助无线电接口服务该小区内的移动站(MS)的一个或若干基站收发信站(BTS)覆盖的一定区域。每个基站有一个无线电收发信机，它能在下行链路发送无线电信号到该基站旁的一个小区区域以及在上行链路从该区域接收无线电信号。借助这些信号，基站能与该小区内的移动站(MS)终端通信，MS本身也包括一个无线电收发信机。每个基站可连接到一个基站控制器(BSC)或连接到由该蜂窝网提供的任何其他控制器功能。因此该系统小区内的移动站(MS)或类似用户设备受一个提供控制器功能的节点的连续控制。网络控制器的例子包括所述基站控制器(BSC)、无线网络控制器(RNC)和移动交换中心(MSC)，但其他控制节点也可用于实现该网络控制功能。控制器可进一步链接到公众电话网和/或其他网络，如分组数据网。借助这种系统，MS的用户能借助该MS所处小区内的BS建立电话呼叫到公众网络。
MS的位置可以固定(例如，如果它正为固定站点提供无线电通信)或MS可以移动(例如，如果它为便携式收发信机或“移动电话”)。当MS可移动时，它可在该蜂窝无线电系统的小区之间移动。由于它从一个小区(“原小区”)移动到另一小区(“新小区”)，因此需要将它从与原小区的BS通信切换到与新小区的BS通信，而不会由于移动站和网络之间的通信中断而掉话。这个过程称为切换。还可能需要切换位置固定的MS，例如，如果大气条件影响其与原BS的通信而且通过将其切换到另一BS能提高呼叫质量，或如果需要增大原BS的容量。
在一些蜂窝系统中，移动站一次能与一个以上基站进行业务通信。这种宏分集方案使得通信的可靠性增大而且能降低所需的发射功率。这还意味着能以渐进(“软”)而不是突然(“硬”)的方式执行一个基站和另一基站之间的切换。
控制节点按照惯例接收涉及该MS与BS之间的通信质量的信息以及任选的其他信息，如关于至少一些BS上的负载的数据。控制节点利用这个信息到各种功能。例如，通过利用这个信息，控制节点可确定MS应与哪个基站通信并因此向该BS和MS发布指令。
移动站和/或基站可测量和/或定义涉及通信路径连接的多种指示符或参数，如接收信号的质量，接收和发射站之间的信号电平(功率)，这些站之间的距离等等。这些站可装设适当装置，用于定义可为移动站和任何基站之间的交互或小区中的无线电传输条件测量的任何参数的值。
在蜂窝无线通信系统中，如基于GSM的系统中，通过基站和移动站之间的通信路径的传输的话音质量可基于为该连接确定的网络指示符评估。在上行链路和下行链路都可定义对应的指示符。
当前最通用的质量参数或指示符为所谓的误码比(BER)，它用在例如基于GSM(全球移动系统)的网络系统中。BER为一种定义数据传输的质量级别的测量，表示为差错比特和总发射比特数之间的关系。例如，通过发送一种已知的位组合模式并计数在接收机错误接收的比特数可定义BER。
利用BER的问题在于，它在纠错装置之前测量误码率。因此它对连接质量没有提供纠错装置可能产生的任何改善。如果纠错装置的功能和/或效率在系统操作期间改变，BER值可能不再为评估传输质量提供可靠信息。基于BER的质量估计的可靠性也可能由于引入到网络中的新功能而变得更差。这些新功能可以是例如跳频或动态信道编码。
本发明的发明人已确定帧删除比(FER)可构成网络指示符，它可用于传输质量估计，而且通过利用FER可避免BER的至少一些问题。一般来说，FER表示由于该帧中有大量未校正比特差错而被丢弃的帧百分比。FER可以是对语音信道的3位循环冗余校验的结果测量，它与坏帧指示符(BFI)一起进行。对信令信道，FER为在用于传输的分组码上的差错测量。
利用FER的问题在于，当前终端并不向网络报告下行链路FER。在可使连接控制基于诸如FER的指示符的系统中，还没有管理当前终端的适当解决方案。因此希望能通过从接收该传输的终端接收指示符信息以外的其他一些方式定义FER或类似的网络指示符。
发明内容
本发明的实施例的目的是解决上述一个或几个问题。
根据本发明一方面，提供一种在通信系统中用于估计第一站和第二站之间的通信路径的网络指示符的方法，该方法包括：
在第二站确定在从第一站到第二站方向上的通信路径的第一指示符；
在第一站确定在从第二站到第一站方向上的通信路径的第二指示符，所述第二指示符与该通信路径的对应特征而不是与所述第一指示符相关；
在第二站确定在从第一站到第二站方向上的通信路径的第三指示符；以及
基于所确定的第一、第二和第三指示符估计在从第二站到第一站方向上的通信路径的网络指示符。
根据本发明另一方面，提供一种通信系统，包括第一站；第二站；第一站和第二站之间的通信路径；在第二站用于确定在从第一站到第二站方向上的通信路径的第一指示符的测量部件；在第一站用于确定在从第二站到第一站方向上的通信路径的第二指示符的测量部件，所述第二指示符与该通信路径的对应特征而不是与所述第一指示符相关；在第二站用于确定在从第一站到第二站方向上的通信路径的第三指示符的测量部件；以及基于所确定的第一、第二和第三指示符估计该通信路径的另一指示符的控制部件。
根据本发明再一方面，第二站包括蜂窝通信系统的基站，第一站包括该蜂窝通信系统的移动站，该通信路径包括这些站之间的无线电链路，第一指示符包括在上行链路方向的误码比，第二指示符包括在下行链路方向的误码比；第三指示符包括在上行链路方向的帧删除比；而要估计的网络指示符包括在下行链路方向上的帧删除比。
所估计的网络指示符可用于评估该通信路径的质量。
该网络指示符可基于第一指示符、第二指示符和第三指示符之间的相互关系得到。通过将所述第二指示符乘以第三指示符，再将结果除以第一指示符可得到该网络指示符。
有关第一指示符、第二指示符和第三指示符的信息可传递到该通信系统的控制器，并通过该控制器计算网络指示符。
附图说明
为更好地理解本发明，现在通过举例参考附图，其中：
图1是典型的蜂窝无线电电信网络的部分配置的原理图；
图2是移动站和基站对的详细示意图；
图3是示意本发明的一个实施例操作的流程图。
具体实现方式
下面将参照GSM系统描述本发明的方法和相关装置，但应理解的是，本方法可类似地应用于在其他电信系统中提供增强的参数估计。
参考图1，图1示意了本发明的实施例可应用的一种系统。该示例系统为移动无线通信系统，允许多个移动站MS1、MS2、MS3借助相应的信道CH1、CH2、CH3与同一个小区中的基站(收发信站)BTS通信。尽管在图中没有示意，但移动站也可从一个小区移动到另一小区。发射站和接收站之间的无线电通信可以任何适当方式实现而且可基于任何通信标准。因此，在此不再详细描述该通信路径。指出每个基站收发信站(BTS)用于借助无线电接口或链路发送信号到位于该给定基站收发信站所相关的小区内的移动站MS，并且从其接收信号就足够了。同样地，每个移动站MS能借助无线电接口或链路发送信号到基站收发信站BTS，并且从其接收信号。
基站连接到一个控制器，在示例GSM系统的一种形式中，该控制器包括基站控制器(BSC)。BSC可进一步连接到移动交换中心(MSC；未示出)。在所述的实施例中，BSC用作无线网络控制器。然而，在一些配置中，MSC能用于控制一个或若干基站。在一些实施例中，MSC和基站之间的BSC也可省略。网络控制器功能用于控制其服务区域，即，小区和连接该控制器的基站。应指出，典型地在一个网络中提供一个以上网络控制器。网络控制器还借助适当的链接或网关装置，如网关移动交换中心(GMSC；未示出)，进一步连接到该电信网的其他单元或部分。
在GSM系统中，实现移动站、基站和控制器之间格式化的基站通信是已知的，因此在此不再详细描述。指出，该接口在与一个给定基站相关的小区内的移动站之间在上行和下行链路方向可包括信道，而且往返该移动站发送的信息可以任何适当的格式发送就足够了。该信息可包括，例如，在从识别该特定移动站的移动站发送的的消息中的移动站识别(例如，MS ID和/或IMSI(移动站识别和/或国际移动用户识别)。
移动站和基站用于执行测量以便能为控制器提供预定信息。这些测量可以是任何适当特征，以某种方式指示通过移动站和基站之间的链路的业务通信的质量或其他一些特性。该信息可包括各种参数或指示符，如由此能估计连接质量的指示符。例子有在移动站接收的该小区基站的信号强度，反之亦然，通信差错率(例如，误码率或误帧率)，或这些通信的延迟或失真。测量结果的信息接着可为例如该控制器功能所用。例如，控制器可利用该信息来确定一个可选择用于服务该移动站的适当小区。
图2详细示出了能工作于图1系统的移动站和基站对。移动站，在此情况下为蜂窝电话，包括无线电收发信机部件20、测量部件21和控制部件22。基站相应地包括无线电收发信机部件23、测量部件24和控制部件25。控制器BSC包括控制部件26，用于实现本发明实施例的计算。这些部件可实现为图2所示的不同部件或通过软件在公共硬件上运行。
移动站的收发信机20发送业务信号到该移动站当前所连接的一个或多个基站，并且从其接收业务信号。往返移动站的传输被分为多个帧，每个帧占用一个预定时间，例如，480毫秒。收发信机也可从其他基站接收信号，典型地在一个或多个广播信道，例如，BCCH，上的信号。这些信号以及从该移动站连接的基站接收的信号被引导到测量部件21。测量部件测量上面提及的信号的预定特征，例如接收信号的误码率(BER)。测量结果被传递到控制部件22，控制部件22根据所使用的标准生成适当的测量报告。测量报告接着发送到该移动站连接的基站。测量报告接着被网络用来例如执行切换或负载平衡判决。
移动站MS用于借助基站BTS通过一个适当的测量报告结构测量和报告从基站BTS接收信号的下行链路误码率(DL BER)给控制器BSC。例如，在GSM网络中，由移动站通知BER给系统作为RXQUAL消息(接收的传输质量)。基站用于为从移动站接收的传输测量上行链路误码率(UL BER)。通知UL BER给BSC以便用于统计以及切换和功率控制机理。UL BER也可用于本发明的一个实施例，这将在之后在此规范中描述。基站BTS还用于基于坏帧指示符(BFI)计算确定上行链路帧删除比(UL FER)。
根据本发明的一个实施例，UL FER、UL BER和DL BER用于估计DL FER。在这个实施例中，该估计基于认识到变化和/或新特征，如跳频和动态信道编码，在上行和下行链路方向对纠错机理具有相同影响。因此在指示符上的变化也是等效的。这意味着在上行链路在BER和FER之间的相互关系等同于在下行链路BER和FER对应的相互关系。因此通过计算在上行链路的BER-FER相互关系，借助DL BER可推导出DL FER。这可由下述公式示例：
DL FER＝DL BER×UL FER/UL BER
所需的估计计算可在网络控制器，如BSC实现。根据一种方案。该计算在基站由控制部件25实现。
上述实施例使得即使对不支持FER报告的终端也能使用FER，由此该实施例使得即使在使用这种移动站时也能基于FER进行质量估计。
根据一种方案，移动站为连接质量确定两个指示符，而且装有一个由基站确定的指示符(例如，UL BER)。在这个实施例中，移动站将接着根据这三个测量的指示符的比较确定“丢失”的指示符。换言之，在这种情况下上面提出的示例公式将为：
UL FER＝UL BER×DL FER/DL BER
应理解的是，虽然已就移动站描述了本发明的实施例，但本发明的实施例可应用于任何其他适当形式的用户设备，包括具有固定线路连接的终端。
在此还应指出，虽然上面描述了本发明的示例实施例，但可对所公开的解决方案进行多种变化和改进，而不会偏离在所附 中定义的本发明的范围。

Claims (11)

1.一种在通信系统中用于估计在第一站和第二站之间的通信路径的网络指示符的方法，该方法包括：
在第二站确定在从第一站到第二站方向上的通信路径的第一指示符；
在第一站确定在从第二站到第一站方向上的通信路径的第二指示符，所述第二指示符与该通信路径的对应特征相关，而不是与所述第一指示符相关；
在第二站确定在从第一站到第二站方向上的通信路径的第三指示符；以及
基于所确定的第一、第二和第三指示符估计在从第二站到第一站方向上的通信路径的网络指示符。
2.根据权利要求1的方法，其中第二站包括蜂窝通信系统的基站，第一站包括该蜂窝通信系统的移动站，该通信路径包括这些站之间的无线电链路，第一指示符包括在上行链路方向上的误码比，第二指示符包括在下行链路方向上的误码比；第三指示符包括在上行链路方向上的帧删除比；而要估计的网络指示符包括在下行链路方向上的帧删除比。
3.根据权利要求1或2的方法，其中所估计的网络指示符用于评估该通信路径的质量。
4.根据权利要求3的方法，其中评估通过该通信路径的传输的话音质量。
5.根据前述任何一个权利要求的方法，其中基于第一指示符、第二指示符和第三指示符之间的相互关系得到该网络指示符。
6.根据权利要求5的方法，其中通过将所述第二指示符乘以第三指示符再将结果除以第一指示符得到该网络指示符。
7.根据前述任何一个权利要求的方法，包括传递有关第一指示符、第二指示符和第三指示符的信息到该通信系统的一个控制器，并由该控制器计算网络指示符。
8.一种通信系统，包括：
第一站；
第二站；
第一站和第二站之间的通信路径；
在第二站用于确定在从第一站到第二站方向上的通信路径的第一指示符的测量部件；
在第一站用于确定在从第二站到第一站方向上的通信路径的第二指示符的测量部件，所述第二指示符与该通信路径的对应特征相关，而不是与所述第一指示符相关；
在第二站用于确定在从第一站到第二站方向上的通信路径的第三指示符的测量部件；以及
基于所确定的第一、第二和第三指示符估计该通信路径的另一指示符的控制部件。
9.根据权利要求8的通信系统，其中第二站包括蜂窝通信系统的基站，第一站包括该蜂窝通信系统的移动站，该通信路径包括这些站之间的无线电链路，第一指示符包括在上行链路方向上的误码比，第二指示符包括在下行链路方向上的误码比；第三指示符包括在上行链路上方向的帧删除比，而该另外指示符包括在下行链路方向上的帧删除比。
10.根据权利要求8或9的通信系统，其中所估计的网络指示符用于评估该通信路径的质量。
11.根据权利要求8到10中任何一个的通信系统，其中控制部件用于使第一指示符、第二指示符和第三指示符相关以得到该另外指示符。
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