CN1954514A - 安排小区搜索操作的方法 - Google Patents

Abstract

一种在突发模式的传输间隙序列期间使用移动通信用户终端安排小区搜索活动的方法，包括：维护用于所述传输间隙序列期间的执行的适当的小区搜索命令的规则周期性样式的表(62)的步骤(404)，其中所述命令是根据所需的执行时刻来定序的；以及在所需的执行时刻顺序执行所述表中的命令的步骤(408－414)。

Description

安排小区搜索操作的方法

技术领域

本发明总地涉及安排移动通信用户终端中的小区搜索操作，具体而言涉及在突发模式下的传输间隙序列(transmission gap sequence)期间安排小区搜索操作。本发明适用于在移动W-CDMA系统的压缩模式下的传输间隙序列期间安排小区搜索操作，结合该示例性应用描述本发明将是很方便的。但是应当理解，本发明并不仅限于该应用。

背景技术

移动电话系统需要使用允许移动台找到和分析来自一个或多个基站的通常在不同无线电频率上的无线电信号的方案。搜索不同基站的过程称为小区搜索。在小区搜索过程期间，移动台识别所有基站，并确定它们中的哪些最适于“驻扎(camping)”。在小区上驻扎意味着开始监视是否有传入呼叫或开始允许用户进行传出呼叫。必须周期性地执行呼叫搜索，因为当移动台移动时，已经被识别为最佳的小区的信号质量可能下降，同时，来自另一小区的无线电信号可能改善。基于重复的小区搜索，移动台保持所有可用小区的周期性更新列表。当来自当前使用的小区的信号质量降至低于某个阈值时，移动台停止监视当前小区，并在新小区上驻扎，即移动台执行重选择。

在诸如W-CDMA等大多数移动系统中，即使当有呼叫正在进行时，也必须执行周期性小区搜索，从而如果来自当前使用的小区的信号的质量下降而同时存在信号质量更好的可用的另一小区，则可以执行从一个小区到下一个小区的越区切换，并且正在进行的呼叫不会丢失。

此外，在诸如W-CDMA等依赖于扩频的移动系统中，发送和接收协议通常被设计为允许移动台临时停止发送和接收，并且在不同的无线电信道上执行小区搜索。发送和接收的瞬间中断不会导致任何数据损失，因为移动台和基站通过临时增加数据传输速度以便维持总的平均数据传输速度而得到了补偿。在诸如UMTS等一些移动W-CDMA系统中，该特征被称为压缩模式。压缩模式一般由电信网络控制。在激活传输暂停或间隙序列之前，网络使用控制信道将间隙的确切定时传送到移动终端。然后，移动终端被希望使用所提供的传输间隙序列来在与当前名义频率不同的频率上执行小区搜索和测量。这被称为频率间小区搜索或测量，或频率间活动。

对于支持诸如双W-CDMA和GSM终端等多个无线电接入技术的移动终端而言，网络可以根据不同于该移动终端当前连接到的无线电接入技术的无线电接入技术提供用于执行相邻小区搜索活动的压缩模式间隙序列。这被称为系统间活动。网络可以同时提供几种不同的压缩模式间隙序列，例如一些间隙序列用于频率间活动，而一些间隙序列用于系统间活动。

在诸如UMTS等一些移动W-CDMA系统中，在压缩模式的激活以外的情况下，小区搜索活动可以具有涉及临时暂停和恢复活动的“突发”特性。例如，在前向接入状态下，终端可以在一个无线电信道上执行小区搜索，而同时在不同无线电信道上的小区上驻扎。在此情形下，在终端正在前向接入信道上发送数据突发的那些情况下，必须暂停小区搜索。在其他情况下，移动终端可以空闲(不连接)，但是被周期性地激活一小段时间，以便执行对寻呼信道的监视和执行在一个名义信道频率上的小区搜索活动突发，该小区搜索活动突发之后跟随着不同的无线电频率上的另一突发。这种情形类似于执行压缩模式频率内和频率间活动。

提供用于在一个或多个不同类型的突发活动期间执行小区搜索活动的方法将是有益的。提供不考虑所涉及的突发活动的类型的能够被移动终端用来安排小区搜索活动的通用方法将是特别有益的。提供与当前的涉及用于每种类型的突发活动的专用方法和技术的安排方法相比更易于开发、测试和/或实现的通用安排方法也将是有益的。此外，提供能够在移动终端中高效地实现的小区搜索活动安排方法将是有益的。

基于此目的，本发明的一个方面提供了在突发模式的传输间隙序列期间在移动通信用户终端中安排小区搜索活动的方法，该方法包括以下步骤：

维护用于传输间隙序列期间的执行的适当的小区搜索命令的规则周期性样式的表，其中所述命令根据所需的执行时刻被定序；以及

在所需的执行时刻处顺序执行表中的命令。

小区搜索命令可以包括用于暂停和恢复频率内、频率间或系统间小区搜索活动中的任意两个或多个的暂停和恢复命令。突发模式可以包括W-CDMA压缩模式。

发明内容

本发明还可以包括计算一个或多个预定条件下的适当的小区搜索命令的规则周期性样式的表的步骤。

所述预定条件可以包括当需要突发模式和需要交织独立的小区搜索活动时。

所述预定条件还可以包括当需要执行小区搜索活动和已经执行了来自表的最后一个命令时。

所述预定条件还可以包括当在执行小区搜索活动的同时从通信网络接收到适当的小区搜索命令的新样式时。

该方法还可以包括通过以下操作计算适当的小区搜索命令的规则周期性样式的表的步骤：

将所有活动的突发模式样式分解为适当命令的规则周期性样式；

将适当命令和命令执行时刻存储在表中；以及

根据所需执行时刻来排序表中的命令。

下面的描述更详细地参考了本发明的小区搜索活动安排方法的各个特征。为了辅助对本发明的理解，在说明书中参考了以优选实施例图示本发明的附图。但是应当理解，本发明并不限于图中所示的优选实施例。

附图说明

图1是图示了多个无线电接入网络的示意图；

图2是形成图1所示的多个无线电接入技术网络的一部分的移动台的选出的功能元件的示意图；

图3是示出了在频率内、频率间和系统间小区搜索活动期间进行的各种小区搜索活动的流程图；

图4是示出了在频率内小区搜索活动和频率间小区搜索活动期间由图2所示的移动台执行的操作序列的时序图；

图5是示出了在频率内、频率间和系统间小区搜索活动期间图2所示的移动台的操作的时序图；

图6是示出了在图2所示的移动终端中执行的活动突发模式样式的分解的时序图；

图7是示出了在小区搜索活动安排期间由图2所示的移动台执行的步骤的流程图；以及

图8是示出了在图7所示的小区搜索活动安排这一步骤期间对在临时表中维护的命令的排序的示意图。

具体实施方式

现在参考图1，其总地示出了包括W-CDMA网络12和基站14、16和18的无线通信系统10。无线通信系统10还包括第二无线电接入网络(在此情形下是GSM网络20)以及基站22、24和26。移动台28适于依赖于移动台28当前选择的无线电接入技术，接收从由基站14、16和18服务的小区以及从基站22到26发送的若干无线电信号。应当理解，虽然将仅结合无线电接入技术(即W-CDMA和GSM)描述事件，但是本发明也可应用于其中移动台适于与多个无线电网络通信的其他多个无线电接入技术。

图2是示出了移动台28的选出的元件的示意图。移动台28包括天线40、用于将接收到的无线电信号下转换为基带频率的解调器42，以及用于将下转换的和解调的信号数字化的模数转换器44。移动台28还包括W-CDMA分支，包括用于搜索由基站14、16和18之一服务的小区并且确定该小区的下行链路扰码和帧同步的W-CDMA小区搜索器块46。W-CDMA解调器块48利用检测到的扩频码对从W-CDMA小区搜索器块46输出的码进行解调，而W-CDMA解码器块50对从W-CDMA解调器块48输出的解调信号进行解码。类似地，移动台28包括GSM臂，包括GSM小区搜索器块52、GSM解调器块54和GSM解码器块56，功能类似于移动台28的W-CDMA臂中的相应块。系统控制器58控制小区搜索器块46和52的选出的操作。提供第一存储器设备60用于存储控制系统控制器58的操作的一系列程序指令，提供第二易失性存储器设备62用于系统控制器58在执行小区搜索操作时使用的数据的临时存储。

图1示出了移动台28进行小区搜索活动的典型情况。在步骤70，W-CDMA网络12发送请求到移动台28以便执行频率内小区搜索活动。在移动台28的易失性存储器62中维护要在频率内小区搜索期间执行的命令以及这些命令的定时。在步骤72，移动台28执行该频率内小区搜索活动。

但是，在步骤74，W-CDMA网络12发送请求到移动台28，以便执行频率间小区搜索活动。换言之，不是进行频率内小区搜索(其中小区具有作为移动台28当前正在接收的信号的在同一频率上发送的最强信号)，而是在其他频率上针对形成W-CDMA网络12的一部分的基站所服务的小区进行搜索。在步骤76，从W-CDMA网络12向移动终端28发送频率间压缩模式样式定时。在移动台28的易失性存储器63中存储该样式定时。在步骤78，在根据易失性存储器62中维护的数据确定的时刻，频率间样式变为活动的。在步骤80，频率内和频率间小区搜索活动都在运行中，因此这两种小区搜索功能需要交织。在步骤82，移动台28向W-CDMA网络12报告频率内和频率间小区搜索活动的结果。

在步骤，W-CDMA网络12可以请求移动台28执行系统间小区搜索活动。即，移动台不是执行W-CDMA网络12中的小区搜索活动，而是可以在GSM网络20中进行小区搜索活动。在步骤84，系统间压缩模式样式定时也被发送到移动台28。在步骤86，频率内、频率间和系统间小区搜索活动被交织。

系统控制器58引起移动台28的小区搜索器块46和42的选出的操作，以便允许在正确指定的时刻临时暂停每个小区搜索活动的处理，并且在同一小区搜索活动的正确指定的时刻允许后来的恢复。在易失性存储器62中提供小区搜索活动的中间结果的存储，因此频率内、频率间和系统间小区搜索活动中的任意两个或多个可以被交织。

图4示出了在这种交织小区搜索活动中进行的操作序列的示例。图中，系统控制器58发出频率内小区搜索请求101到W-CDMA小区搜索器块46。该请求包含频率内突发的正确开始时刻。小区搜索器块46在开始时刻102开始小区搜索活动。优选地，在硬件中实现由系统控制器58控制的操作的定时，实现利用系统时钟周期的小区搜索活动的精确定时。紧随小区搜索器块46开始频率内小区搜索操作103之后，确认104被发送到系统控制器58。然后，系统控制器确定下一个需要的小区搜索活动是否是正确时刻106处的频率内搜索暂停，并相应地向小区搜索器块46发送用于此暂停的请求105。在小区搜索器块46暂停之后，确认107从小区搜索器块46返回系统控制器58。

在接收确认107之后，系统控制器58随后确定要发出的下一命令是恢复要在时刻109的正确点处发起的频率间小区搜索110。因此，系统控制器58发送相应的请求108到W-CDMA小区搜索块46以便发起频率间小区搜索活动110。紧随小区块46开始频率间小区搜索活动之后，确认111被返回系统控制器58。系统控制器58确定所需操作是在正确时刻113处的频率间搜索暂停，因此发送请求112到小区搜索器46以用于该暂停。在小区搜索器暂停频率间搜索活动110之后，确认114被返回到系统控制器58。

图5示出了不仅执行频率内小区搜索活动和频率间小区搜索活动而且还执行系统间小区搜索活动的移动台28的示例。

移动台28安排不同的小区搜索活动，从而频率间测量在压缩模式样式201中执行，系统间测量在不同的压缩模式样式202中执行，频率内测量在任何压缩模式样式203之外执行。频率活动突发205与频率间突发207和系统间突发210交织。

使用上述请求/确认机制(例如使用与频率内活动突发205有关的请求204和确认206)来控制W-CDMA小区搜索器块46。频率间活动突发207发生在频率间样式201中提供的重复传输序列间隙208期间，而频率间活动突发210被安排为发生在系统间样式202中的传输间隙序列209期间。移动台28通过向小区搜索器块46发出暂停和恢复命令来执行上述过程，从而暂停和恢复时刻对应于图5所示的压缩模式样式的边缘。

移动台28通过从在易失性存储器62中维护的预先计算的临时表获取命令来确定用于频率内小区搜索活动、频率间小区搜索活动或系统间小区搜索活动的暂停或恢复。系统控制器58从表顺序地获取和执行每个命令。有益地，以此方式使用预先计算的表获得了简单和快速的处理，需要最少地使用移动台中的处理和能量资源，因为执行两个或多个交织的小区搜索过程所需的只是从预先计算的表查找命令。

在该示例性实施例中，以如下方式计算暂停和恢复命令的表。起初，所有活动的压缩模式间隙样式都被分解为适当的暂停和恢复命令的规则周期性样式。应当理解，压缩模式间隙样式或突发模式活动的任何其他样式都可被分解为适当的暂停和恢复命令的规则周期性样式。这是可能的，因为3GPP标准的要素以这样的方式规定了突发模式间隙，其中间隙由周期性重复的个体间隙组构成。

例如，在图6中，频率间压缩模式间隙样式301被示为包括两个规则出现的压缩模式传输间隙303和304。标准传输间隙样式周期302将每个压缩模式传输303彼此分开，并将每个压缩模式传输间隙304彼此分开。生成的与压缩模式边缘相对应的命令序列称为间隙开始时刻和间隙结束时刻。如图6所示，频率间压缩模式间隙样式301可被分解为规则周期性间隙样式305、306、307和308。每个压缩模式传输间隙303和304的间隙开始和间隙结束时刻由相同的标准传输间隙周期302分开。

诸如与寻呼场合对齐的测量或与前向接入信道测量场合对齐的测量等其他类型的突发活动可以以相同方式被类似地分解为命令的规则周期性样式。上述分解步骤依赖于何种突发测量正被执行，但是所描述的安排过程的其余部分对于所有类型的突发活动来说是通用的。

在本发明的某些实施例中，生成额外的命令以便应对移动终端28的各种物理限制将是有益的。例如，小区搜索设备和接收器控制电路的典型组合可能需要时间来从频率内测量切换到频率间测量，和从频率间测量切换到频率内测量。因此，有必要为每个压缩模式边缘生成额外的命令。如图6所示，用于频率间间隙的开始309的命令可能需要在遵循相同机制的暂停命令310之后，命令样式311、312、313和314可以从命令样式305、306、307和308生成。因此，压缩模式样式301已被系统控制器58分解为8个命令样式305到314，其中每个样式都是规则的和周期性的。该分解步骤在图7中记为402。

然后在步骤404，来自所有规则命令样式的命令都被存储在易失性存储器62中的临时表中。对于每个命令，存储命令类型和系统控制器58应当执行该命令的正确时间。在这个阶段，命令的存储顺序是不重要的，并且优选地连续存储来自每个样式305到314的命令，而不考虑这个阶段的命令时刻。例如，再次参考图6，在进行到命令样式306之前，命令样式305可被完整地存储在存储器中。命令可以通过所有已有的样式被逐步添加到临时表，或者直到临时表被填满。在涉及实现重复存储器操作的快速执行的数字信号处理器的本发明的实现中，向临时存储器表添加命令的处理步骤可以有益地被优化。

这个阶段的临时表中的命令布置的示例性图示在图8中记为501。从该图中可看出命令名(5a、5b，等等)对应于图6表示的命令名。代表性实施例仅是说明性的，仅示出了两个周期的压缩模式间隙组。事实上，重复的次数有可能很大，因此优化生成命令表的方法的好处被优化。在3GPP标准文档中，重复的次数被称为“传输间隙重复计数”。

在步骤406，临时表中的所有命令都被系统控制器58根据所需执行时刻以升序排序。该步骤在图8中记为502。有益地，系统控制器58使用的排序算法是“希尔排序”算法，即不需要递归的快速通用排序算法。或者，如果不在系统控制器58上加以严格的存储器约束，则优化方案是递归算法“快速排序”。作为该方法的结果，命令的临时表现在根据所需执行时刻定序。表中命令的最终布置在图8中记为503。再一次地，命令名(5a、5b等)与图6中参考的命令名相对应。可选地，排序后的表现在可被检查以找出错误的指定模式，例如彼此接近并违反了移动终端28的物理限制的重叠的一个或多个间隙。

当系统控制器58确定需要突发模式小区搜索活动时，即当其确定有交织两个或多个频率间、频率内或系统间测量的新需要时，系统控制器58计算易失性存储器62中维护的暂停和恢复命令表。当小区搜索活动已被执行和来自临时表的最后一个命令已被发出从而该表需要被重新填充时，该表也被计算。此外，当新的命令样式被网络12提供给移动台28而小区搜索活动已经在进行时，表也被计算。对新样式的规定可能需要系统控制器58添加样式、删除样式或修改当前活动样式。

再次参考图7，系统控制器58通过在步骤408最初确定是否已经到达表的末端，通过顺序执行来自存储在易失性存储器62中的表的命令来开始小区搜索活动。如果是这样，则在步骤410计算暂停和恢复命令的新表。记为402到406的分解存储和排序步骤随后被顺序执行。

或者，如果尚未到达表的末端，则在步骤410，系统控制器从临时表获得下一命令以供执行。在步骤412，需要执行该命令的移动台28中的硬件被系统控制器58编程，从而该命令在所需的命令时刻被执行。在步骤414，系统控制器58等待直到硬件已经执行了该当前命令，然后重复步骤408到412，直到所有命令都已被执行。

最后应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对小区搜索安排方法作出各种修改和/或添加。

Claims (9)

1.一种在突发模式的传输间隙序列期间在移动通信用户终端中安排小区搜索活动的方法，该方法包括以下步骤：

维护用于所述传输间隙序列期间的执行的适当的小区搜索命令的规则周期性样式的表，其中所述命令是根据所需的执行时刻来定序的；以及

在所述所需的执行时刻顺序执行所述表中的命令。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述小区搜索命令包括用于暂停和恢复频率内、频率间或系统间小区搜索活动中的任意两个或更多个的暂停和恢复命令。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述突发模式包括W-CDMA压缩模式。

4.如前面任一权利要求所述的方法，还包括在一个或多个预定条件下，计算适当的小区搜索命令的规则周期性样式的表的步骤。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述预定条件包括当需要突发模式和需要交织独立的小区搜索活动时。

6.如权利要求4或5中任一个所述的方法，其中所述预定条件包括当需要执行小区搜索活动和已经执行了来自表的最后一个命令时。

7.如权利要求4到6中任意一个所述的方法，其中所述预定条件包括当在当前执行小区搜索活动的同时从通信网络接收到适当的小区搜索命令的新样式时。

8.如前面任一权利要求所述的方法，还包括通过以下操作计算适当的小区搜索命令的规则周期性样式的表的步骤：

将所有活动的突发模式样式分解为适当命令的规则周期性样式；

将适当命令和命令执行时刻存储在所述表中；以及

根据所需执行时刻来排序所述表中的所述命令。

9.一种移动通信用户终端，包括：

数据存储设备，用于维护用于突发模式的传输间隙序列期间的执行的适当的小区搜索命令的规则周期性样式的表，其中所述命令是根据所需的执行时刻来定序的；以及

控制设备，用于根据前面任一权利要求来安排小区搜索活动。

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