CN1656829A

CN1656829A - 避免上行链路干扰的信号质量估计方法和设备

Info

Publication number: CN1656829A
Application number: CNA038125315A
Authority: CN
Inventors: 哈里·霍尔曼; 乌韦·施瓦策; 彼得·穆审斯基; 萨里·K·考佩拉
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 2002-04-29
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2005-08-17
Also published as: WO2003094543A1; US20030224733A1; EP1502453A4; EP1502453A1; AU2003222380A1

Abstract

提供一种估计信号质量(Ec/Io)，以便避免上行链路干扰的通信方法和设备。这可包括测量载波的信号强度(202)，估计RSCP的值(204)。根据测量的信号强度和RSCP的估计值，确定信号质量估计值(206)。根据估计的信号质量，可进行其它操作(例如切换)(208)。

Description

避免上行链路干扰的信号质量估计方法和设备

技术领域

本发明涉及无线电信系统，更具体地说，本发明涉及根据测量的信号强度来估计另一载波的信号质量(Ec/Io)。

背景技术

在当前和未来的电信系统中，能够在不同的系统和不同的运营商之间进行切换。例如，当移动终端逼近服务区的边界时，可触发频率间切换。图1图解说明了当移动终端位于其当前小区的边缘附近时，由于附近无线电系统的干扰，需要频率间切换。干扰可由箭头110代表。如图所示，当来自运营商2的信道f2的干扰影响在运营商1的信道f3中工作的移动终端的操作时，通过到另一信道f2的频率间切换108，能够避免邻信道干扰。通过到运营商2的信道f4的系统间切换，也能够避免邻信道干扰。

宽带码分多址(WCDMA)系统进行软切换，以便避免或使与WCDMA中的相邻小区的上行链路干扰降至最小。即，借助基于下行链路CPICH Ec/Io测量，在一个频率内的软切换，或者所谓的在邻信道干扰情况下，下行链路首先结束，可避免上行链路干扰。当如同在通用移动电信系统(UMTS)核心频带(例如2.1GHz)中那样，存在固定的一对上行链路和下行链路时，减小或避免上行链路干扰的这些方法可起作用。但是，当使1.9GHz下的相同上行链路载波与2.1GHz或2.5GHz下的下行链路配对时，这些技术不能用于2.5GHz。需要新的下行链路频率间测量，以便避免上行链路干扰。但是，如果测量未被正确设计，那么频繁的频率间测量会导致系统容量和覆盖范围方面的问题。

发明内容

本发明的实施例可包括一种通信方法，所述通信方法包括测量载波的信号强度，根据测量的信号强度，确定信号质量估计值。信号强度可以是同站址(co-sited)载波的下行链路信号的接收信号强度指示(RSSI)。信号质量估计值可以是CPICH Ec/Io的估计值。

本发明的实施例还包括估计RSCP的值。RSCP的估计值以频率的差异和导频信道(CPICH)传输功率的差异为基础。在这些实施例中，信号质量估计值可以测量的信号强度和RSCP的估计值为基础。

本发明的实施例可根据确定的信号质量估计值，避免上行链路干扰。这可通过根据确定的信号质量估计值，进行切换来实现。

本发明的实施例还可包括一种通信系统，所述通信系统包括通信网络中的至少一个网络设备，和操作上与通信网络连接的一个移动设备。移动设备可测量载波的信号强度，通信系统可包括根据测量的信号强度，确定信号质量估计值的能力。

根据结合公开本发明的优选实施例的附图，进行的下述详细说明，本发明的其它实施例和特征将变得显而易见。

附图说明

结合附图，根据例证实施例的下述详细说明和权利要求，将更好地理解本发明，所有这些构成本发明的公开内容的一部分。虽然下面描述和举例说明的公开内容集中于公开本发明的例证实施例，但是显然例证实施例只是对本发明的举例说明，本发明并不局限于此。

下面是附图的简要说明，其中相同的附图标记代表相同的部分，其中：

图1根据一个例证方案图解说明何时需要切换；

图2是根据本发明一个例证实施例的系统的图；

图3根据本发明的一个例证实施例示出了上行链路信道中的例证接合情形；

图4根据本发明的一个例证实施例示出了上行链路信道中的另一例证接合情形；

图5是RSSI与地理位置的关系曲线图；

图6是本发明的例证实施例的流程图。

具体实施方式

这里表示的细节是当作本发明的实施例的例子，并且便于本发明的方案和实施例的说明性讨论。结合附图进行的说明使得对本领域的技术人员来说，如何在实践中具体体现本发明的实施例将是显而易见的。

此外，为了避免遮蔽本发明，另外鉴于关于这种方框图方案的实现的细节极其依赖于将在其中实现本发明的平台的事实，可用方框图的形式表示方案和实施例。即，在本领域的技术人员的视界内，这些细节应是公知的。这里陈述了具体细节(例如流程图)，以便描述本发明的例证实施例，对于本领域的技术人员来说，显然可在没有这些具体细节的情况下，实践本发明。

本发明的实施例涉及一种通信方法，包括测量载波的信号强度(例如RSSI)，根据测量的信号强度，确定信号质量估计值(例如Ec/Io)。根据确定的信号质量估计值，作出关于切换的决定，以便避免上行链路信道干扰。和进行Ec/Io测量的方案相比，本发明的涉及估计Ec/Io的实施例更快速。从而，能够在使用较小的网络资源的情况下，更快地作出决定。

图2表示了根据本发明一个例证实施例的例证系统。其它实施例和结构也在本发明的范围之内。该系统包括电信网络10，电信网络10包括网络设备或节点12-22和移动设备(例如用户设备(UE)，移动节点(MN)和移动站(MS)等)30-48。术语移动设备、移动节点和用户设备将在本公开内容中被交替使用，指的是相同类型的装置。

网络设备12-22可以是支持与电信网络连接的无线装置的任意类型的网络节点或装置，例如无线网络控制器(RNC)，基站控制器(BSC)等。网络设备12和移动设备36通过上行链路35和下行链路37信道，在彼此之间传送数据和控制信息。基站或小区(未示出)可从特定频带提供允许移动设备36选择并用于下行链路载波和上行链路载波的多个频率。上行链路载波频率和下行链路载波频率可来自相同的频带，或者来自不同的频带。

当移动设备从一个位置移动到另一位置时，最接近该移动设备的基站或小区随后将很可能向该特定移动设备提供上行链路和下行链路载波。一般来说，如果在相邻的基站存在相同的频带，那么网络设备可指令在从初始基站提供的下行链路和上行链路载波与从相邻基站提供的下行链路和上行链路载波之间进行软切换。

目前使用的网络设备12和/或相邻网络设备14，可能连同移动设备36一起，可在切换之前检测软切换范围，从而可在不导致上行链路信道干扰的情况下，发生切换。当移动设备移动到不提供目前被该移动设备用于其下行链路载波的相同频带的位置时，会导致上行链路干扰。

每个移动设备30-48和/或网络设备12-22可定期地或者连续地执行各种测量，以便检测避免上行链路干扰的软切换范围。例如，可进行诸如信号强度、信号质量之类的测量，并与来自相邻或同站址波段的载波的类似测量进行比较，以便确定是否存在软切换范围，以及是否应进行切换，以避免上行链路干扰。网络设备和/或移动设备可确定所进行的测量的类型，以及何时进行这些测量。此外，网络设备和/或移动设备可执行所述测量，在移动设备进行测量的情况下，网络节点可指令移动设备进行测量，或者移动设备在无来自网络设备的指令的情况下，进行测量。此外，移动设备可进行测量，并把结果报告给网络设备，从而网络设备确定是否存在软切换范围，以及是否应进行软切换，以便避免上行链路干扰。

载波(下行链路或上行链路)的信号质量可包括来自其它小区的干扰，并且与在特定移动设备的信号质量相关。相反，信号强度可包括所有信号之和，并且表示特定频率下的总强度。就信号强度测量来说，特定移动设备的信号和其它信号之间不存在任何区别。同站址(co-sited)下行链路载波是与移动设备当前使用的下行链路载波一样，来自相同天线或相同基站或小区的下行链路载波。

还可进行相对信号质量的测量。在这种方法中，信号质量可被测量，并与来自另一基站的下行链路载波的信号质量比较。这两者之间的差值随后可被用于确定是否存在软切换范围。此外，目前使用来自当前小区的当前下行链路载波，并移向相邻小区的移动设备可从和当前下行链路载波相同的频带中，寻找来自相邻小区的下行链路载波。如果在波段中不存在下行链路载波，那么网络设备和移动设备知道存在如果不较早进行切换，那么会发生上行链路干扰的软切换范围。

当移动设备处于任意模式或状态时，可进行软切换范围检测，例如，移动设备可处于空闲模式，或者处于等待数据或主动传送数据的连接模式。根据模式或状态，移动设备可确定可进行哪些类型的测量(例如频率间测量)。

切换的一个原因是因为移动设备已到达扩展(例如2.5GHz)波段中的频率载波的覆盖范围的尽头。扩展波段覆盖范围的尽头可调用波段间，频率间或系统间切换。触发标准可以始终相同。由于能够更快地实现波段间切换，因此可实现独立的触发阈值。一些例证的覆盖范围触发可包括(但不限于)归因于上行链路DCH质量的切换，归因于UE Tx功率的切换，归因于下行链路DPCH功率的切换，归因于公共导频信道(CPICH)接收信号码功率(RSCP)的切换，和归因于CPICH码片能量/总噪声(Ec/No)的切换。切换起当移动终端从网络的一个小区转移到另一小区时，防止连接落线的作用。

覆盖范围可以是切换的另一原因。如果：(1)扩展波段小区具有比核心波段小的覆盖范围(＝较低的CPICH功率或不同的覆盖范围触发)，(2)目前使用的核心波段覆盖范围终结(从而扩展波段也终结)，或者(3)UE进入死区，那么会发生覆盖切换。

频率内测量可以是软切换的另一原因。扩展波段中的软切换程序大体上可按照和在核心波段中相同的方式与分支添加、替换和删除程序一起工作。SHO程序可基于CPICH Ec/Io测量。尽管在扩展波段中衰减更强，不过对于这两个波段来说，作为比值的Ec/Io差不多相同。于是，原则上，相同的SHO参数设置可用在扩展波段中。但是，如果未借助额外的功率分配，补偿扩展波段中的较强衰减，那么SHO测量(Ec/Io)的可靠性会受损。此外，扩展波段小区可能同时具有在扩展波段频率下的邻居和在核心波段频率下的邻居。从而，UE不得不既测量频率内邻居，又测量波段间邻居。

会发生由位于扩展波段覆盖范围边缘的延迟软HO引起的核心波段中的UL干扰。扩展波段小区可能同时具有扩展波段邻居和核心波段邻居。虽然标准SHO程序足以满足扩展波段邻居，但是对于核心波段邻居，还不得不执行足够早的波段间切换。否则，在核心波段相邻小区中，会发生严重的UL干扰。SHO区可能相对更接近基站，从而不必与UE Tx(发射)功率(或基站收发器(BTS)Tx功率)相联系。覆盖切换触发可能并不足够。

图3根据本发明的一个例证方案示出了上行链路信道中的可能接合情形。其它方案也是可能的。在相邻的覆盖范围稍微相交的情况下，表示了三个小区或基站51、53、55。最左侧的小区51提供同站址的两个频带，一个扩展频带60和一个核心频带54。中间的小区53也提供两个同站址的频带，一个扩展频带52和一个核心频带56。最右侧的小区55只提供一个核心频带58。

在本例证方案中，移动设备(UE)50正在使用来自扩展频带52的下行链路载波，扩展频带52来自最接近移动设备50的基站53。当移动设备50从基站53的左侧移动，并逼近小区覆盖范围重叠区时，该移动设备使用来自邻近小区(即中间小区53和最右侧小区55)的UL和DL载波。通常，如果移动设备50正在使用扩展波段(例如始于大约2.5GHz的频带)中的UL和DL载波，那么一旦移动设备50朝着邻近的扩展波段小区的覆盖范围移动，在邻近小区的DL和UL载波之间就会发生软切换。但是，在不存在如同这里所示的邻近扩展波段小区的情况下，不会发生软切换，因为移动设备50现在必须从核心波段(例如始于大约2GHz的频带)小区获得DL和UL载波。这会导致邻近小区的UL载波(未示出)中的干扰。

图4根据本发明的一个例证方案示出了上行链路信道中的另一可能接合情形。其它方案也是可能的。在本例子中，移动设备(UE)50正在使用来自核心频带58的下行链路载波，核心频带58来自基站55。移动设备可不进行到来自基站53的扩展波段52的软切换，因为移动设备50将跳入可能的干扰区，导致UL信道干扰。

如上所述，切换可基于测量的码片能量/总噪声(Ec/Io)。Ec/Io测量可能较慢，因为移动设备需要使用主同步信道(P-SCH)，从同步信道(S-SCH)和/或主公共导频信道(CPICH)查找另一小区的计时，并识别扰频码，以测量Ec＝RSCP。为了减少所需的时间和资源的数量，本发明的实施例可使用接收信号强度指示(RSSI)来估计当载波位于相同站址时，关于另一载波的码片能量/系统噪声(Ec/Io)。同站址的载波是和当前使用的载波一样，来自相同天线或相同基站或小区的载波。在频率间测量期间，可使用下行链路RSSI的值，以便确定切换的状况。Ec/Io估计可被用于干扰检测，频率间切换，系统间切换，触发更准确的测量等。

RSSI测量比Ec/Io测量更快，因为RSSI测量不需要与其它载波的任何同步。相反，RSSI测量包括总功率的测量。移动单元包括测量移动单元本身位置的下行链路RSSI的能力。与测量的RSSI相关的信息可被恰当地转发给网络部件(即，RNC或BSC)，例如以测量报告的形式。根据本发明的实施例，可在约1-2个时隙(为0.625-1.25毫秒)内，完成移动单元处的该RSSI测量。这显然优于其中利用压缩模式的小区识别花费数秒，并且需要7个时隙的压缩模式间隔的不利方案。

更具体地说，可根据RSSI和接收信号码片功率(RSCP)，估计Ec/Io(即，信号质量)。例如，下面的等式表示根据本发明的一个例证实施例，如何估计Ec/Io：

\frac{Ec}{Io} = \frac{RSCP}{RSSI}

RSCP可由网络部件(例如RNC或BSC)或由移动单元估计。当下述信息已知或者能够被确定时，网络部件可估计RSCP：a)载波和测量载波之间的频率差异和频率衰减(即，2.1GHz和2.5GHz之间的差异为2-3dB)；和b)公共导频信道(CPICH)传输功率的差异。RSCP的估计可利用同步，因为它过滤了导频功率CPICH的码片能量，忽略了同时在相同载波上发射的所有其它信道。

在Ec/Io的估计之后，可进行各种操作，例如干扰检测，频率间切换，系统间切换，触发更准确的测量等。信息可被传送给必要的网络部件，以便执行所需操作。

图5是RSSI与位置的关系曲线图。图5中，纵轴代表RSSI，而横轴代表移动设备的地理位置(即，移动设备的移动)。两条曲线150、152分别代表关于第一小区156的信道1的频率，和第二小区158的信道2的频率，在指定位置的测量RSSI。虚线154代表在移动设备的热噪声级。从图5下面所示，移动设备可设置在第一小区156的地理区域内(在表示成ch1或ch1′的频带中)，或者设置在第二小区的地理区域内(在表示成ch2的频带中)。图5表示了RSSI与移动位置的关系。在图5的左上部中，RSSI很高，意味着移动设备接近于该特定运营商(或小区)的天线或基站。在图5的右下部中，RSSI很低，意味着移动设备远离该特定运营商(或小区)的天线或基站。图5还表示在右下角中，和沿着曲线150(在频带ch1′中)相比，沿着曲线152(在频带ch2中)，RSSI值较高。于是，本发明的实施例适用于进行切换，以便避免上行链路干扰。

图6是表示根据本发明的例证实施例的操作的流程图。其它实施例，操作和操作顺序也在本发明的范围之内。更具体地说，图6表示在方框202中，可测量信号强度。这可包括同站址载波的下行链路RSSI的测量。在方框204中，可确定RSCP的估计值。如上所述，RSCP的估计值可由网络设备(例如RNC)确定。在方框206，根据估计的信号强度和RSCP的估计值，可确定信号质量(Ec/Io)估计值。在方框208中，可进行各种操作，以便避免上行链路干扰。这可包括(但不局限于)各种切换。

本发明的实施例能够快速检测由单个UE导致的上行链路信道中的可能干扰。可利用移动设备测量RSSI水平，Ec/Io估计值可由网络部件计算。根据本发明的实施例，和Ec/Io测量相比，Ec/Io估计需要小得多的压缩模式。压缩模式也会导致容量和覆盖范围的降低，应使其使用被降至最小。

说明书中对“一个实施例”的任意引用意味着关于该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在说明书中的各个地方中的出现不一定指的都是同一实施例。

虽然参考本发明的许多例证实施例，说明了本发明，但是显然本领域的技术人员能够设计出落入本发明的原理的精神和范围之内的许多其它修改和实施例。更具体地说，在不脱离本发明的精神的情况下，就在前述公开内容，附图和附加权利要求的范围内的主题组合方案的组成部分和/或各种安排来说，各种合理的变化和修改都是可能的。除了组成部分和/或安排方面的变化和修改之外，对本领域的技术人员来说，其它用途也是显而易见的。例如，本发明的实施例还适用于不同于WCDMA的CDMA系统。

Claims

1、一种通信方法，包括：

测量载波的信号强度；和

根据所测量的信号强度，确定信号质量估计值。

2、按照权利要求1所述的方法，其中所述信号强度是同站址载波的下行链路信号的接收信号强度指示(RSSI)。

3、按照权利要求1所述的方法，其中所述信号质量估计值是CPICHEc/Io的估计值。

4、按照权利要求1所述的方法，还包括估计RSCP的值。

5、按照权利要求4所述的方法，其中所述RSCP的估计值基于频率的差值和传输功率的差值。

6、按照权利要求4所述的方法，其中所述信号质量估计值基于所测量的信号强度和所述RSCP的估计值。

7、按照权利要求1所述的方法，还包括根据所确定的信号质量估计值来避免上行链路干扰。

8、按照权利要求1所述的方法，还包括根据所确定的信号质量估计值来检测干扰。

9、按照权利要求1所述的方法，还包括根据所确定的信号质量估计值来执行切换。

10、一种避免上行链路干扰的方法，包括：

根据同站址载波的信号强度来确定信号质量；和

根据所确定的信号质量执行操作，以便避免上行链路干扰。

11、按照权利要求10所述的方法，还包括测量所述同站址载波的信号强度。

12、按照权利要求11所述的方法，其中所述信号强度是同站址载波的下行链路信号的接收信号强度指示(RSSI)。

13、按照权利要求10所述的方法，其中所述信号质量是CPICH Ec/Io的估计值。

14、按照权利要求10所述的方法，其中确定所述信号质量包括估计RSCP的值。

15、按照权利要求14所述的方法，其中所述RSCP的估计值基于频率的差值和传输功率的差值。

16、按照权利要求14所述的方法，其中所述信号质量基于所测量的信号强度和所述RSCP的估计值。

17、按照权利要求10所述的方法，其中所述执行操作包括根据所确定的信号质量来执行切换。

18、一种通信系统，包括：

通信网络中的至少一个网络设备；和

可操作地与所述通信网络连接的移动设备，

其中所述移动设备测量载波的信号强度，并且所述通信系统包含根据所测量的信号强度来确定信号质量估计值的能力。

19、按照权利要求18所述的系统，其中所述网络设备包括确定信号质量估计值的无线网络控制器。

20、按照权利要求18所述的系统，其中所述信号强度是同站址载波的下行链路信号的接收信号强度指示(RSSI)。

21、按照权利要求18所述的系统，其中所述信号质量估计值是CPICH Ec/Io的估计值。

22、按照权利要求18所述的系统，其中所述通信系统还包含估计RSCP的值的能力。

23、按照权利要求22所述的系统，其中所述RSCP的估计值基于频率的差值和传输功率的差值。

24、按照权利要求22所述的系统，其中所述信号质量估计值基于所测量的信号强度和所述RSCP的估计值。

25、按照权利要求18所述的系统，其中所述通信系统根据所确定的信号质量估计值来避免上行链路干扰。

26、按照权利要求18所述的系统，其中所述通信系统根据所确定的信号质量估计值来检测干扰。

27、按照权利要求18所述的系统，其中所述通信系统根据所确定的信号质量估计值来执行切换。