CN1511427A - 移动通信网络中用于链路质量估算的方法和设备 - Google Patents

移动通信网络中用于链路质量估算的方法和设备 Download PDF

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Abstract

一种用于在移动站(10)和目标基站(16a－c)之间可能的基于TDMA的无线通信链路的链路质量估算的方法和设备。所述移动站(10)在目标基站(16a－c)的信道频率上接收信号，以便基于同一接收信号同时地测量链路质量和识别目标基站(16a－c)。如果目标基站(16a－c)被正确地识别，则移动站(10)准予该测量。否则，则该测量被丢弃。随后，测量能够更可靠地依赖于特定的基站，并且在报告的时候同时是最新的。这提供了安全的连接，并且允许更密集的频率复用，以便提高网络中的整体通信容量。

Description

移动通信网络中用于链路质量 估算的方法和设备
技术领域
本发明通常涉及一种用于估算在移动站和基站之间的通信链路的质量的方法和设备，这可以用于选择连接的基站。尤其是，本发明利用移动站提供更可靠的链路质量测量。
背景技术
一个移动通信网络典型地包括借助于诸如基站控制器(BSC)和/或移动交换中心(MSC)的交换节点被连接在一起的多个基站。每个基站在被称为小区的区域上提供无线电覆盖，用于与位于其中的移动站进行无线电通信。给每个移动网络分配某一有限的无线电频谱用于发射，并且由网络设计者进行努力以便在所分配的频谱内提供最大可能的业务容量。换句话说，在无线电信道上可能的正在进行的呼叫连接的数目被最大化。
在基于TDMA的蜂窝网络中，典型地给每个小区分配多个指定的射频信道，用于呼叫连接和用于广播信息给移动站。典型地，最靠近的近邻小区不能使用相同的频率用于连接和广播，这是因为这将在正在进行的传输之间导致无法接受的干扰电平。因此，在位于足够距离上的小区中复用频率信道，以便彼此不会干扰太多，从而在网络中增加业务容量。小区设计者关心在采用复用模式的网络中分配频率给小区，这通常在本领域中是公知的。
进行了很大的努力，以便能够尽可能采用密集复用模式，即，短的复用距离，从而使业务容量最大化。考虑的一个重要因素是选择尽可能低的用于呼叫和广播的发射功率电平，以减少干扰，并且已经提出用于对正在进行的呼叫获得精确的功率控制的机制。
另一个所关心的领域是用于连接的最适宜的基站(BS)的选择。如果位于一个小区中并且连接到服务BS的移动站(MS)离开该BS而移向一个相邻BS，则旧BS所接收的信号强度或链路质量将降低，而新BS所接收的信号强度或链路质量将增加，从而新BS变得更适宜连接，要求更小的发射功率。存在各种各样的已知的用于将连接从旧BS切换到新BS的机制，这在移动站处于繁忙模式(busymode)中(即，正在进行呼叫)时通常被称为“移交(handover)”或“越区切换(handoff)”，并且这在处于空闲模式中(即，未在进行呼叫但是电源被接通)时通常被称为“小区选择”或者“小区重新选择”。对于这两个模式，这在下面通常被称为“BS选择”。
BS选择是每个MS旨在连接到一个适宜BS的基本处理过程，以便使连接链路质量最大化，同时使发射功率以及因此对其它MS的干扰最小化。在现今的大多数蜂窝网络中，MS负责对来自相邻BS以及来自服务BS的信号进行测量，并且将结果报告给服务BS，以便进行比较。为了实现这个目的，每个BS连续地在至少一个所谓的广播频率上发射信号，在此广播频率上网络中的MS可以相对于例如信号强度和/或干扰进行链路质量测量。通过对某个BS匹配某个测量，各个BS候选者的链路质量被比较，并且MS随后在BS选择期间能够尝试连接到最适宜的BS。在MS的附近，典型地存在很多的BS候选者，其中能够对这些BS等候者进行BS选择。在某些系统中，在向服务BS报告测量之前，要求MS通过识别目标BS来准予(qualify)测量。
显然，必须对所有可能的BS候选者进行测量，以便确定用于连接的最适宜的一个BS候选者。为了正确地将某个测量归于某个BS，在该区域中的每个BS必须能够借助于被广播的信号唯一地识别其本身。当一个MS最初连接到一个BS时，该BS发送一个测量命令，该测量命令包括将由该MS测量的相邻BS的列表。这样的近邻列表对于每个小区被预先规定，并且包括每个相邻BS的标识(identity)和广播频道。在GSM中，该BS标识被称为基站识别码(BSIC)，其包括网络彩色代码(NCC)和基站彩色代码(BCC)。取决于网络中的小区配置，包括在近邻列表内的BS的数目典型地在10-32的范围内。
随后，在MS未在利用服务BS发射或接收它自己的连接的信号时，MS按照接收的近邻列表执行链路质量测量。当处于空闲模式中时，为了节省电池，MS大部分时间处于睡眠中，并且仅偶尔地被唤醒，例如，按照一个预先确定的计划，收听寻呼消息或发射位置更新，剩下很多时间用于测量。在繁忙模式中，MS通常在上行链路TDMA帧的时隙期间发射，并且在下行链路TDMA帧的时隙期间接收。上行链路和下行链路帧相互偏移，以便在繁忙时隙周期之间典型地存在一个或多个空闲时隙周期可用于测量。繁忙模式中的测量通常被称为MAHO(移动辅助切换)测量。
在迄今为止使用或者提出的测量方法中存在某些缺点，其将在下面略述。本发明涉及减少或者消除这些缺点。
在当前的测量方法中，当按照近邻列表测量特定的目标BS时，MS调谐到规定的信道频率并测量其链路质量。此MS也试图解码或者检测在那个频率上接收到的信号，以便通过在包含识别码的时隙期间接收至少一个脉冲串(burst)来读取用于目标BS的此识别码，例如，BSIC。在GSM中，BSIC包括在逻辑同步信道(SCH)的脉冲串中。但是，测量和解码目前在时间上是分开的，从而在不同的接收脉冲串上执行测量和解码。因而，可能出现若干问题：
1)在解码时，干扰电平可能过高，从而虽然测量可能表示一个强的BS候选者，但MS未能解码接收信号。由每个BS连续地在一个预先确定的功率电平上发射至少一个广播信道频率。移动网络典型地被配置为：在最近的可能距离上复用广播频率，这典型地在某些区域中引起干扰问题。
2)如果在解码尝试期间由于信号传播条件而使得来自错误BS的信号碰巧较强，则MS可以解码复用与目标BS相同的频率的另一个BS的标识。因此，此测量可能被归于错误BS。此外，如果正确的标识(例如，BSIC)被较早解码，则抛弃在当前的测量周期期间在该频率上进行的所有测量，即使这些测量是有关一个重要的越区切换候选者的有效测量。
3)BS识别码可能未包括在一个或多个从目标BS接收的脉冲串中，这是因为广播信道包括多个按照一个预先确定的计划在不同的时间上发射的逻辑信道。这些逻辑信道可以包括频率校正信道(FCCH)、同步信道(SCH)及其他的公共或专用的控制信道以及用于MS连接的业务信道。这些逻辑信道不是所有的都包括BS标识。
在现有技术的解决方案中，在上面已经提到的对于干扰问题的补救措施是在相对大的区域中分配唯一的广播频率给每个BS，这导致稀疏的频率复用。但是，这由于可利用的频率的数目是有限的以及很少的被剩下用于呼叫业务而引起其他的问题。由于单纯的业务信道频率的容量比广播频率的容量大得多，因此广播频率的稀疏和低效的复用构成整体系统容量的主要限制因素。
在EP 0886453A3中，描述了一种用于识别近邻BS以准予由MS进行的场强测量的方法。通过使用帧定时差数据或用于不连续传输的数据，使BSIC的检测更可靠，其中从服务BS接收所述数据。该数据被用于保证从正确的相邻BS中检测BSIC。但是，没有描述用于连接质量测量到一个特定相邻BS的解决方案。
如果MS未成功解码或检测期望的BS标识，此MS典型地被配置为进行进一步的识别尝试，这将花费一些时间。例如，在GSM系统中，MS被配置为在丢弃一个特定测量之前进行三个附加的识别尝试。即使第一次尝试是成功的，在结果被报告给服务BS之前，在测量之后典型地花费5秒。对于每个附加的识别尝试，延迟增加2.4秒。此外，报告的测量典型地是有关多个接收脉冲串的测量的平均值。因此，当MS最终对期望的BS标识成功解码并发送测量报告给服务BS时，尤其在快速移动MS的情况下，以前进行的测量可能在不同程度上是过时的。这可能导致一种情形，即，一个好的BS候选者被忽视。而且，测量的信号是从几个复用同一频率的信源中发射的所有信号的总和，并且该总的测量信号强度和/或质量因此可能被进一步误导(mislead)。
另一个问题是所要求的测量报告之间存在有限的次数。而且，例如，在GSM系统中，假如六个BS的标识已经被成功地解码，则要求MS每480ms(有时称为平均周期)对于这六个最强的相邻BS发送报告。由于必须对BS一个接一个地进行测量，因此在长的近邻列表和短的近邻列表之间存在一个折衷方案。长的列表包括很多可能的BS选择候选者，其中每个侯选者能够被简单地测量。另一方面，较短的列表可能丢失某些重要的候选者，但是所包括的那些可以进行更长时间(即，更精确)测量。
此外，由于相邻BS测量通常被用于计算形成网络规划基础的小区关系，因此不准确的测量报告的影响可以扩展到影响网络配置的精确度。
总之，极为重要的是：获得具有高精确度的可靠的相邻BS测量；和将测量和相应报告之间的延迟时间减到最小，以改善BS选择程序和网络规划。也希望减少对测量的干扰影响，从而允许更密集的频率复用。
发明内容
本发明的目的是减少或消除上面略述的问题。此目的及其他目的通过提供用于在移动站和目标基站之间执行基于TDMA的无线通信链路的链路质量估算的方法和设备而获得。移动站在目标基站的信道频率上接收信号，并且由移动站测量接收信号的链路质量。基于同一接收信号，同时识别目标基站，其中如果移动站已成功识别目标基站，则此测量被准予。否则，如果移动站未成功识别目标基站，则丢弃此测量。
因此，基于同一接收信号，同时执行测量和识别。移动站可以或可以不连接到服务基站。如果是这样的话，测量的目标基站是一个相邻基站，其中如果测量由被正确识别的期望的相邻基站准予，则移动站稍后报告该测量给服务基站。因而，链路质量测量能够更可靠地依赖于(tie to)特定基站，并且在报告时同时是最新的。此外，可以由服务基站在一个测量命令中引导(direct)移动站，以便选择在移动站中被预先编程的测量和识别方案。
所接收的信号最好是针对以下至少之一进行测量：接收信号强度(RSS)；载波-干扰功率比(C/I)；载波功率；和误码率(BER)。
根据本发明的特定方面，所接收的信号可以包括由该移动站检测的基站的标识。所接收的信号可以进一步包括来自基站的包含该标识的同步信道脉冲串。
所接收的信号可以进一步包括来自基站的脉冲串，该脉冲串包括由移动站估算的训练序列。因而，该训练序列以移动站知道的方式与基站的标识相关。因此，可以基于知道的关系从估算的训练序列中推导出该标识。此训练序列的代码可以进一步与目标基站的标识相同。来自目标基站的脉冲串可以是包括与目标基站的标识有关的训练序列的虚(dummy)脉冲串。
识别目标基站可以包括使用至少二种不同的调制形式来尝试检测接收信号。所述接收信号可以包括包含目标基站的标识的虚脉冲串。
可以针对目标基站对接收信号实施信道估算，以便执行测量和识别步骤之中的至少一个步骤。如果从接收信号中推导出一个或多个信道估算，则能够对于一组预先确定的训练序列确定信道估算，能够计算选择量度，并能够选择产生最大选择量度的训练序列。
如果目标基站与移动站是不同步的，则同步信道的脉冲串可以由移动站接收，以获得定时信息。随后，基于获得的定时信息，能够识别目标基站。
所接收的信号最好包括完整的脉冲串周期。
如果所接收的信号包括来自在同一频率信道上发射的多个不同步的目标基站的成分(contribution)，则对于至少二个目标基站可以顺序地一次针对一个目标基站执行测量和识别。另一方面，如果接收的信号包括来自在同一频率信道上发射的多个同步的目标基站的成分，则对于至少二个同步的目标基站可以在一个操作中针对这些目标基站联合地执行测量和识别。
准予的测量可以用于在空闲或者繁忙模式下执行基站选择，以便服务于移动站。准予的测量还可以用于估算小区关系，以便执行网络规划，或用于确定移动站的位置。
本发明的处理过程可以在具有用于执行该处理过程的装置的移动站中实施。本发明的处理过程可以进一步借助于计算机程序产品来执行，该计算机程序产品包括适合于在移动站中执行的方法的软件代码。计算机程序产品可以直接装载在移动站的计算机的内存储器中或存储在计算机可用介质上，包括用于使移动站中的计算机执行该方法的可读程序。
附图说明
现在将参考伴随的附图更详细地描述本发明，其中：
图1是一个通信系统的示意图，其中按照本发明执行无线电链路质量估算。
图2是一个示例性的TDMA脉冲串的示意图。
图3是一个说明在按照本发明的一个方面的处理过程中执行的步骤的流程图。
图4是一个说明在按照本发明的另一个方面的处理过程中执行的步骤的流程图。
图5是一个说明在按照本发明的一个特定实施例的移动站中的工作流程的示意图。
具体实施方式
图1是一个包括多个BS的蜂窝通信网络12的示意图。在这个例子中，MS 10当前被连接到服务BS 14。如在上面解释的，MS 10可以处于空闲模式或者处于繁忙模式中。起初，当MS 10开始与服务BS 14连接的时候，MS 10从BS 14接收一个带有近邻列表的测量命令，该近邻列表包括多个预先确定的相邻BS的广播频率和标识，其中示出了三个BS，即，16a-16c。如果MS 10处于空闲模式中，在包含各种小区信息的广播频率信道上经一个控制信道接收该近邻列表。如果MS 10处于繁忙模式中，即，从一个旧的BS(未示出)被切换到新的服务BS 14，则可以经嵌入在使用的业务信道中的逻辑控制信道接收该近邻列表。
在这两种情况下，在空闲周期期间，由此命令MS 10根据一个预先确定的计划在指定的广播频率上执行链路质量测量，并且发送报告给服务BS 14。该计划可以在测量命令中被规定，或者可以在MS 10中被预先编程。做为选择，例如，类似当MS 10刚被接通电源时，MS 10还未连接到任何服务BS。MS然后扫描广播频率并测量最强的频率，以便向一个服务BS登记。
链路质量可以测量为至少以下之一：接收信号强度(RSS)；载波-干扰功率比(C/I)；载波功率；误码率(BER)；或任何其他的链路质量参数。然而，本发明并不局限于任何特定的测量方法或者计划。
MS 10还必须识别用于每个测量的BS以便准予该测量，这表示MS 10在TDMA时隙期间接收至少一个脉冲串，并且尝试读取或者估算接收的脉冲串，以便确定BS的标识。BS标识典型地有助于MS 10从接收的近邻列表中知道哪个目标BS期望用于每个频率。
按照本发明的一个方面，基于同一接收信号，同时地对于每个目标BS执行测量和识别活动。在此上下文中，“同时”表示：虽然不一定精确地同时，但由MS中的不同功能单元近乎并行地执行测量和识别。如果MS 10由此未成功地正确识别期望的BS，则此测量被忽略不计，并且进行一个新的识别尝试，其还包括一个新的同时测量。以这种方法，确保真正地对于所识别的BS进行测量，而且该测量是最新的。
在GSM中，BS标识BSIC在同步信道SCH上包括脉冲串中。在这种情况下，可以通过读取正被测量的SCH脉冲串进行BS识别。
在现有系统中，取决于该系统规定的协议，BS标识在某个逻辑信道脉冲串中被发送。如上对于GSM所述的，基站识别码BSIC包括网络彩色代码NCC和基站彩色代码BCC。此外，广播频率信道通常包括多个多路复用的逻辑信道，该多路复用的逻辑信道包括寻呼信道PCH和以前提到的公共点对多点信道BCCH、FCCH和SCH，以及专用点对点业务信道TCH。在GSM系统中，BSIC通常仅被包括在SCH中，并且未包括在其他的逻辑信道内。如果MS处于繁忙模式之中，因此，在其接收一个用于读取BSIC的SCH脉冲串之前，将花费一些时间。
此外，所有的正常脉冲串典型地包括一个训练位序列，其在GSM的情况下是26位长。除此之外，“正常”脉冲串可以是仅包含用于频率同步化的正弦波的FCCH脉冲串和包含更长的用于初始TDMA脉冲串同步化的特定训练序列的SCH脉冲串。
来自服务BS的正常脉冲串中的训练序列是MS知道的，并且有助于同步化和脉冲串的解码或者检测。典型地，存在一组已知的训练序列，包括例如八个不同的序列，并且在一个特定的脉冲串中使用的序列是通过例如3位的训练序列代码TSC来识别的。对于在GSM中的公共信道，TSC与BCC是相同的，并且对于另一个信道，在信道分配消息中传送TSC。
按照本发明的另一个方面，BS标识以移动站知道的方式与训练序列代码有关。不考虑接收的脉冲串属于哪个逻辑信道，通过估算训练序列和从其中推导出训练序列代码，接收正常脉冲串的MS然后可以确定该BS标识。在最简单的情况下，BS标识被设置为与训练序列代码是相同的。但是，其他的相互关系也是可能的。
图2用示意图举例说明一个示例性的正常脉冲串20，该正常脉冲串20在一个广播频率信道的时隙中从包括在由MS接收的近邻列表中的目标BS中发送。正常脉冲串20可以属于任何的逻辑信道，并且包括一个带有训练序列的位字段22，在这种情况下该位字段22大约设置在脉冲串的中间。脉冲串20可以进一步包括不同的字段24、26，诸如数据位字段、尾部位字段等等。
按照本发明的一个实施例并且参考在图3中的该流程图，在第一个步骤300中，MS从目标BS接收一个包括脉冲串或其至少一部分的无线电信号。在步骤302，MS测量脉冲串20的链路质量，并且在步骤304，基于相同的接收脉冲串，同时尝试估算在位字段22中的训练位序列。如果在步骤306确定该估算尝试是成功的，则在步骤308，MS能够通过从其中推导出训练序列代码来确定BS标识，如在上面解释的那样。在步骤302进行的测量是有效的并且可以被使用。但是，如果该估算尝试是不成功的，则在步骤310，该测量被丢弃。
以这种方法，对于MS有机会从所有的正常脉冲串中确定BS标识。在这里应当补充的是，可能需要多余一个测量的信号以获得测量平均值。此外，训练序列估算可以包括用于检测噪音和干扰中的信号的已知方法，诸如最大似然检测算法或者最小均方误差方法。
做为选择，训练序列可以通过使用按照本发明的一个方面的信道估算进行估算，其将在下面进行描述。随后，对于若干候选的训练序列实施信道估算，其中最大化某个选择量度的训练序列被选择。一个示例性的选择量度是该信号功率估算。
在某些系统中，例如，使用EDGE(对于GSM/TDMA136演进的增强数据速率)技术，超过一种调制形式可以用于BS发射，并且因此进一步用于训练序列组。例如在EDGE中，可以使用8PSK调制和GMSK调制两者。在这种情况下，在BS识别期间还需要考虑附加的训练序列。对于调制的盲检测，对于每个可能的调制形式需要一个估算尝试。
在图4中的流程图举例说明了按照本发明的另一个方面的一个示例性的用于确定对于包括在近邻列表中的目标BS的链路质量的处理过程。在这个例子中，二种不同的调制形式1和2可以由目标BS使用。在第一个步骤400中，由一个MS在将按照列表测量的信道频率上接收信号或者脉冲串。在步骤402中，接收信号的链路质量针对一个预先确定的参数，诸如RSS进行测量。
与测量步骤402并行，在步骤404使用调制1和在步骤406使用调制2尝试估算训练序列（TS)。在步骤408，取决于该结果，来自调制1或者2最可能的估算被选择。在步骤410，确定所选择的估算尝试是否是成功的，并且如果是这样的话，在步骤412可以确定BS标识，因此准予来自步骤402的测量。另一方面，如果所选择的估算尝试是不成功的，则在步骤402进行的该测量在步骤416被丢弃。
在蜂窝网络中，实际中通常在不由任何的逻辑信道占据的时隙中在广播频率信道上发送虚脉冲串，以便保持连续的发送。虚脉冲串不携带任何可理解的信息，并且典型地，发送一个预先确定的位模式。因此，从上述的虚脉冲串中确定任何的BS标识是不可能，这可能相当频繁地出现。按照本发明的另一个方面，在广播频率信道之上发送的虚脉冲串包括BS标识或者与该BS标识有关的训练序列。这将进一步提高移动站确定BS标识的可能性。
按照本发明的另一个方面，如在下面解释的，使用信道估算过程用于从接收信号确定BS标识。
信道估算是一种在与服务BS进行连接期间用于从接收的无线电信号中估算物理信道的公知的方法。基于相应的训练序列，在MS中的接收机上对于给定的TSC实施信道估算。典型地，信道估算的目的是确定信道脉冲响应，用于有助于包括在信号中的控制数据和用户数据的解码。按照本发明，使用信道估算的其他的目的可以增强链路质量测量和训练序列估算，其因此可以用于BS识别。
所接收的总的信号是来自多个复用同一频率的BS的成分的总和。来自每个BS的信号成分可以是由BS发射的、以不同的延迟抵达MS的信号的不同的传播反射波的叠加。接收机有效地经历在物理信道之上以不同的信道抽头(tap)发送的信号。这个信道和其抽头因此可以在接收机中借助于信道估算而进行估算。如上所述，这可以被用于估算训练序列。当确定哪一个训练序列最有可能已被插入到所发送的信号中的时候，训练序列或者等效的TSC可以被映射给BS标识，用于确定按照本发明的BS标识。
此外，接收信号功率的估算可以被计算为信道抽头的绝对值平方和。干扰和/或噪声功率也可以被从其中估算，并且载波-干扰功率比C/I可以从信号功率和干扰和/或噪声功率中估算。存在许多的对于信道估算可利用的已知的技术，例如，所谓的最小平方估算，由于本发明不涉及任何特定的信道估算方法或者设备，因而对其将不做进一步的描述。
在现有已知的移动系统中，信道估算仅仅是由MS对于与服务BS连接的信号实施的。按照本发明的一个实施例，信道估算是对于频率信道的接收信号执行的，用于例如按照近邻列表识别一个或多个BS。信道估算进一步可以与训练序列估算一起或者以一个单独的计算步骤用于测量链路质量。
一个训练序列估算的示例性的实施例包括：对于一组预先确定的训练序列确定信道估算；计算选择量度；和选择产生最大的选择量度的训练序列。最大的选择量度表示相应的训练序列是最可能被发射的一个。预先确定的训练序列组可以按照在近邻列表中被映射给BS标识的相应的TSC来选择。一个示例性的选择量度是如在上面解释的信号功率，或者从获得的信道估算中推导出的C/I估算。例如，可以选择引起最大信号功率或者最大C/I估算的训练序列。通过将所选择的训练序列映射到近邻列表中的一个BS，因此，对于测量报告中所包含的，同时进行的测量归因于该BS。
链路质量测量还可以通过对于来自在近邻列表中的BS的信号实施信道估算而获得。上述的测量可以是信号功率和C/I估算，其还可以被用作选择量度。上述的测量的好处是信道估算将目标BS所需的信号从其他BS的不需要的信号和噪音中内在地分离出来。因此，与先前基于RSS的方法相比，该测量的精确度被提高。
按照本发明的一个方面，所接收的信号包括完整的脉冲串周期，因此允许MS读取在其中嵌入的任何信息。
移动网络可以包括相对于下行链路TDMA脉冲串传送相互同步或者不同步的BS。在具有不同步BS的移动网络的情况下，MS需要扫描完整的脉冲串周期，以便适当地检测训练序列，这是因为来自相邻BS的脉冲串各自的开始和结束时间是MS所不知道的。但是，当MS处于繁忙模式的时候，假定有可利用的有限时间用于接收除了服务BS的信号的其他信号，有时这可能是不成功的。因此，取决于估算窗口尺寸，MS可以从该相邻BS只接收脉冲串的一部分，其可能不包含该整个的训练序列。此外，训练序列估算的性能随着估算窗口增加而降低。
按照本发明的另一个方面，MS可以通过首先在广播频率上搜索一个脉冲串同步信道，在GSM例子中是SCH，从目标BS确定脉冲串周期的时间。由于脉冲串同步信道典型地包括比正常脉冲串更长的训练序列，因此脉冲串同步信道可以被可靠地检测和解码。从这个逻辑信道，MS可以从这个特定的BS中获得脉冲串周期的定时信息。这个定时信息，例如，以一个相对于该服务BS估算的时间偏移量的形式，然后可以被用于正常脉冲串的测量和解码，并且还可以存储在MS中，用于稍后在这个频率信道上的测量。
在来自多个复用相同的频率信道的不同步的BS的脉冲串被包括在接收的信号中的情况下，同时发生的测量和BS识别可以通过MS从来自目标BS的不同的接收信号部分而执行，这些不同的接收信号部分构成在相同的频率上同时从那些目标BS接收的信号的总和。因而，所接收的总的信号可以通过检测相应的训练序列、优选使用信道估算、每次一个地相对于每个目标BS顺序地进行估算。
另一方面，如果目标BS与服务BS和MS脉冲串同步，由于MS将相对于其自己与该服务BS的同步，自动地知道其出现在脉冲串内的哪里，因此对于MS从其中读取一个正常脉冲串并且适当地估算训练序列将是更为容易的。在一个带有同步BS的网络中，在其中脉冲串和训练序列将因此至少在相对小的距离内，从多个周围的BS大约同时抵达该MS。
在来自多个复用同一频率信道的同步的BS的脉冲串被包括在接收的信号中的情况下，同时发生的测量和BS识别可以通过该MS从所接收信号的一部分，即，在同一频率上同时从那些目标BS接收的信号的总和而执行。因而，所接收的总的信号可以通过检测相应的训练序列、优选使用信道估算、每次一个地相对于每个目标BS顺序地进行估算。
做为选择，相对于联合地对于复用同一频率的多个BS之中的每个BS，在使用信道估算的同一接收的总信号上执行估算也是可能的。在这种情况下，在一个联合的训练序列估算过程中，利用BS的覆盖的同步训练序列的存在，该联合的训练序列估算过程估算一组发射的训练序列，例如，按照最大似然或者最小均方误差原则。相对于所有的目标BS信号同时估算无线电信道的联合的信道估算因此可以用于这个目的。这显然涉及增加的复杂性，但是由于多个BS被同时地测量和识别，因此可以增加处理速度，并且测量精度可以被相当大地改善。
这在图5中作为在MS 500中接收总的信号502的示意性的工作流程来举例说明。信号502是来自在相同的频率上发射的三个BS的同步脉冲串a-c的总和。在这个简化的例子中，不考虑来自其他的BS的其他的信号成分。总信号502进入一个由模块504表示的信道估算单元。该信道估算通过顺序地或者联合估算该信道，分别地对应于来自脉冲串a-c的三个信号成分产生三个信道估算506。然后估算该三个信道估算506，即，由模块508表示的并行的测量和识别。应该理解，该测量和识别处理过程还可以包括所接收的总的信号502和在信道估算单元504中进一步的计算。如果相应的BS识别是成功的，则该相应的结果被输入进一个测量报告510，该测量报告最终被发送到服务BS512。做为选择，在MS没有服务BS的情况下，该结果可以由MS使用以选择一个适合的BS进行登记。
如上所述的不同的实施例具有在目标BS上提高MS测量的精确度和关联性的目的。该测量可以更可靠地依赖特定的BS，并且当报告和/或估算的时候，和现有解决方案相比，同时更加是最新的。此外，本发明的链路质量估算对干扰更为不敏感，其考虑在移动网络的不同的小区中更为密集的频率复用，尤其是广播频率。在网络中更密集的频率复用因此提高了整个通信容量。
在测量命令中，可以由服务BS引导MS选择如上所述的各种各样的测量和识别方案之中的任何一项方案，其全部或者其中一些可以在MS中进行预先编程。
在上面的描述中已经假定，或者刚接通电源，或者在繁忙或者空闲模式下，报告的测量结果主要用于选择最适合的供与MS连接的BS。但是，该测量结果还可以用于小区关系的估算，以便支持网络规划。例如，小区关系包括：在小区被分配相同的或者相邻的频率信道用于传输时估算的干扰电平。基于估算的小区关系，可以执行的典型的网络规划任务包括：设置小区模式和发射功率电平；进行天线调整；和设置频率分配参数与越区切换阈值。
本发明可以以可装载在移动站(10)的计算机的内存储器中的计算机程序、或者以存储在计算机可用介质上的用于控制移动站(10)的计算机程序产品来实现。
虽然参考特定的示例性的实施例已经描述了本发明，但此描述仅仅意欲举例说明本发明的创造性构思，并且不应被认为限制本发明的范围。可以使用各种各样的替换方案、修改和等效，而不脱离由所附的权利要求限定的本发明的精神。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
1.一种在移动站(10)和目标基站(16a-c)之间执行基于TDMA的无线通信链路的链路质量估算的方法，其中所述移动站(10)在所述目标基站(16a-c)的信道频率上接收信号，其特征在于，在所述移动站中执行的下列步骤：
-测量所述接收信号的链路质量，并且基于同一接收信号与所述测量并行地同时识别所述目标基站(16a-c)；和
-如果所述移动站(10)基于所述接收和测量的信号已成功识别所述目标基站(16a-c)，则准予所述测量为有效的；或者
-如果所述移动站(10)基于所述接收和测量的信号未成功识别所述目标基站(16a-c)，则丢弃所述测量。
2.根据权利要求1的方法，其中所述移动站(10)被连接到服务基站(14)，并且所述目标基站(16a-c)是相邻基站，其特征在于，由所述移动站(10)报告所述准予的测量给所述服务基站(14)的进一步步骤。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于：由所述服务基站(14)在测量命令中引导所述移动站(10)，以选择用于执行测量和识别步骤的测量和识别方案，其中在所述移动站(10)中预先编程所述方案。
4.根据权利要求1-3之中的任何一项权利要求的方法，其特征在于：针对至少以下之一来测量所述接收信号：接收信号强度(RSS)；载波-干扰功率比(C/I)；载波功率；和误码率(BER)。
5.根据权利要求1-4之中的任何一项权利要求的方法，其特征在于：所述接收信号包括由所述移动站(10)检测的所述目标基站(16a-c)的标识。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于：所述接收信号包括来自所述目标基站(16a-c)的包含所述标识的同步信道脉冲串。
7.根据权利要求1-4之中的任何一项权利要求的方法，其中所述接收信号包括来自所述目标基站(16a-c)的包含训练序列的脉冲串，其特征在于：所述识别步骤包括以下子步骤：
-由所述移动站(10)估算所述训练序列，其中所述训练序列以所述移动站(10)知道的方式与所述目标基站(16a-c)的标识相关；和
-基于知道的关系从估算的训练序列中推导出所述目标基站标识。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于：所述训练序列的代码与所述目标
19.一种移动站(10)，包括用于在目标基站(16a-c)的信道频率上接收信号的装置，以便利用所述目标基站(16a-c)执行基于TDMA的无线通信链路的链路质量估算，其特征在于：所述移动站(10)进一步包括：
-用于测量所述接收信号的链路质量和用于基于同一接收信号与所述测量并行地同时识别所述目标基站(16a-c)的装置；
-用于在所述移动站(10)基于所述接收和测量的信号已成功识别所述目标基站(16a-c)时准予所述测量为有效的装置；和
-用于在所述移动站(10)基于所述接收和测量的信号未成功识别所述目标基站(16a-c)时丢弃所述测量的装置。
20.根据权利要求19的移动站(10)，其中所述移动站(10)被连接到服务基站(14)，并且所述目标基站(16a-c)是相邻基站，其特征在于，所述移动站(10)进一步包括用于由所述移动站(10)将准予的测量报告给所述服务基站(14)的装置。
21.根据权利要求20的移动站(10)，其特征在于：所述移动站(10)进一步包括至少一个预先编程的测量和识别方案，其中由所述服务基站(14)在测量命令中引导所述移动站(10)来选择测量和识别方案。
22.根据权利要求19-21之中的任何一项权利要求的移动站(10)，其特征在于：所述测量装置针对至少以下之一来测量所述接收信号：接收信号强度(RSS)；载波-干扰功率比(C/I)；载波功率；和误码率(BER)。
23.根据权利要求19-22之中的任何一项权利要求的移动站(10)，其特征在于：所述识别装置检测包括在所述接收信号中的所述目标基站(16a-c)的标识。
24.根据权利要求19-22之中的任何一项权利要求的移动站(10)，其特征在于：所述识别装置估算包括在所述接收信号中的训练序列，其中所述训练序列以所述移动站(10)知道的方式与所述目标基站(16a-c)的标识相关，而且所述识别装置基于知道的关系进一步从估算的训练序列中推导出所述标识。
25.根据权利要求19-24之中的任何一项权利要求的移动站(10)，其特征在于：所述识别装置使用至少二种不同的调制形式来尝试检测所述接收信号。
26.根据权利要求19-22、24和25之中的任何一项权利要求的移动站(10)，其特征在于：所述移动站(10)进一步包括用于针对所述目标基站(16a-c)对所述接收信号实施信道估算的装置，其中所述信道估算用于测量和识别。
27.根据权利要求26的移动站(10)，其中从所述接收信号中推导出一个或多个信道估算，其特征在于：所述移动站(10)进一步包括：
-用于确定对于一组预先确定的训练序列的信道估算的装置；

Claims (33)

1.一种在移动站(10)和目标基站(16a-c)之间执行基于TDMA的无线通信链路的链路质量估算的方法，其中所述移动站(10)在所述目标基站(16a-c)的信道频率上接收信号，其特征在于下列步骤：
-由所述移动站(10)测量所述接收信号的链路质量；
-基于同一接收信号同时识别所述目标基站(16a-c)；和
-如果所述移动站(10)已成功识别所述目标基站(16a-c)，则准予所述测量；或者
-如果所述移动站(10)未成功识别所述目标基站(16a-c)，则丢弃所述测量。
2.根据权利要求1的方法，其中所述移动站(10)被连接到服务基站(14)，并且所述目标基站(16a-c)是相邻基站，其特征在于，由所述移动站(10)报告准予的测量给所述服务基站(14)的进一步步骤。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于：由服务基站(14)以测量命令来引导所述移动站(10)，以选择用于执行测量和识别步骤的测量和识别方案，其中在移动站(10)中预先编程所述方案。
4.根据权利要求1-3之中的任何一项权利要求的方法，其特征在于，针对以下至少之一测量所述接收信号：接收信号强度(RSS)；载波-干扰功率比(C/I)；载波功率；和误码率(RER)。
5.根据权利要求1-4之中的任何一项权利要求的方法，其特征在于，所述接收信号包括由所述移动站(10)检测的所述目标基站(16a-c的标识。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于，所述接收信号包括来自所述目标基站(16a-c)的包含所述标识的同步信道脉冲串。
7.根据权利要求1-4之中的任何一项权利要求的方法，其中所述接收信号包括来自所述目标基站(16a-c)的包含训练序列的脉冲串，其特征在于，所述识别步骤包括以下子步骤：
-由所述移动站(10)估算所述训练序列，其中所述训练序列以所述移动站(10)知道的方式与目标基站(16a-c)的标识相关；和
-基于知道的关系从所述估算的训练序列中推导出所述目标基站标识。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于：所述训练序列的代码与所述目标基站(16a-c)的标识是相同的。
9.根据权利要求1-8之中的任何一项权利要求的方法，其特征在于：所述识别步骤包括使用至少二种不同的调制形式来尝试检测所述接收信号。
10.根据权利要求1-9之中的任何一项权利要求的方法，其特征在于：所述接收信号包括包含所述目标基站(16a-c)的标识的虚脉冲串。
11.根据权利要求7或8的方法，其特征在于：来自目标基站(16a-c)的脉冲串是虚脉冲串，所述虚脉冲串包括与所述目标基站(16a-c)的标识有关的训练序列。
12.根据权利要求14和7-11之中的任何一项权利要求的方法，其特征在于：针对所述目标基站(16a-c)对接收信号实施信道估算，以便执行测量和识别步骤之中的至少一个步骤。
13.根据权利要求12的方法，其中从所述接收信号推导出一个或多个信道估算，其特征在于：所述识别步骤包括以下子步骤：
-确定对于一组预先确定的训练序列的信道估算；
-计算选择量度；和
-选择那些产生最大的选择量度的训练序列。
14.根据权利要求1-13之中的任何一项权利要求的方法，其中所述目标基站(16a-c)与所述移动站(10)是不同步的，其特征在于：所述移动站(10)接收同步信道脉冲串以便获得定时信息，其中所述识别步骤基于获得的定时信息。
15.根据权利要求1-14之中的任何一项权利要求的方法，其特征在于：所述接收信号包括完整的脉冲串周期。
16.根据权利要求12的方法，其中所述接收信号包括来自在同一频率信道上发射的多个不同步的目标基站的成分，其特征在于：对于至少两个目标基站每次针对一个目标基站顺序执行所述测量和识别的步骤。
17.根据权利要求12的方法，其中所述接收信号包括来自在同一频率信道上发射的多个同步的目标基站的成分，其特征在于：对于至少两个同步的目标基站在一个操作中针对所述目标基站联合地执行所述测量和识别的步骤。
18.根据权利要求1-17之中的任何一项权利要求的方法，其特征在于：所述准予的测量被用于至少以下之一：在空闲或者繁忙模式中执行基站选择，以便服务于所述移动站(10)；估算小区关系；和确定所述移动站(10)的位置。
19.一种移动站(10)，包括用于在目标基站(16a-c)的信道频率上接收信号的装置，以便利用所述目标基站(16a-c)执行基于TDMA的无线通信链路的链路质量估算，其特征在于，所述移动站(10)进一步包括：
-用于测量所述接收信号的链路质量的装置；
-用于基于所述同一接收信号同时识别所述目标基站(16a-c)的装置；和
-用于在所述移动站(10)已成功识别所述目标基站(16a-c)时准予所述测量或者在所述移动站(10)未成功识别所述目标基站(16a-c)时丢弃所述测量的装置。
20.根据权利要求19的移动站(10)，其中所述移动站(10)被连接到服务基站(14)，并且所述目标基站(16a-c)是相邻基站，其特征在于：所述移动站(10)进一步包括用于由移动站(10)将准予的测量报告给所述服务基站(14)的装置。
21.根据权利要求20的移动站(10)，其特征在于：所述移动站(10)进一步包括至少一个预先编程的测量和识别方案，其中由所述服务基站(14)依照测量命令引导所述移动站(10)，以选择测量和识别方案。
22.根据权利要求19-21之中的任何一项权利要求的移动站(10)，其特征在于：所述测量装置针对至少以下之一测量所述接收信号：接收信号强度(RSS)；载波-干扰功率比(C/I)；载波功率；和误码率(BER)。
23.根据权利要求19-22之中的任何一项权利要求的移动站(10)，其特征在于：所述识别装置检测包括在所述接收信号中的所述目标基站(16a-c)的标识。
24.根据权利要求19-22之中的任何一项权利要求的移动站(10)，其特征在于：所述识别装置估算包括在所述接收信号中的训练序列，其中所述训练序列以所述移动站(10)知道的方式与所述目标基站(16a-c)的标识有关，而且所述识别装置基于知道的关系进一步从所述估算的训练序列中推导出所述标识。
25.根据权利要求19-24之中的任何一项权利要求的移动站(10)，其特征在于：所述识别装置使用至少二个不同的调制形式来尝试检测所述接收信号。
26.根据权利要求19-22、24和25之中的任何一项权利要求的移动站(10)，其特征在于：所述移动站(10)进一步包括用于针对所述目标基站(16a-c)对接收信号实施信道估算的装置，所述信道估算用于测量和识别。
27.根据权利要求26的移动站(10)，其中从所述接收信号中推导出一个或多个信道估算，其特征在于：所述移动站(10)进一步包括：
-用于确定对于一组预先确定的训练序列的信道估算的装置；
-用于计算选择量度的装置；和
-用于选择那些产生最大的选择量度的训练序列的装置。
28.根据权利要求19-27之中的任何一项权利要求的移动站(10)，其中所述目标基站(16a-c)与所述移动站(10)是不同步的，其特征在于：所述移动站(10)进一步包括用于接收同步信道脉冲串以获得定时信息的装置，其中所述识别装置使用获得的定时信息。
29.根据权利要求26的移动站(10)，其中所述接收信号包括来自在同一频率信道上发射的多个不同步的目标基站的成分，其特征在于：所述测量和识别装置对于至少两个目标基站每次针对一个目标基站顺序地进行测量和识别。
30.根据权利要求26的移动站(10)，其中所述接收信号包括来自在同一频率信道上发射的多个同步的目标基站的成分，其特征在于：所述测量和识别装置对于至少两个同步的目标基站在一个操作中针对所述目标基站联合地进行测量和识别。
31.根据权利要求19-30之中的任何一项权利要求的移动站(10)，其特征在于：所述移动站(10)进一步包括用于基于测量结果执行基站选择的装置。
32.一种计算机程序产品，可直接装载在移动站(10)中的计算机的内存储器中，包括用于执行根据权利要求1-18之中的任何一项权利要求的方法的软件代码装置。
33.一种存储在计算机可用介质上的计算机程序产品，包括用于使移动站(10)中的计算机执行根据权利要求1-18之中的任何一项权利要求的方法的可读程序。
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