移动通信系统中用于系统同步的频率间和系统间测量方法 【技术领域】
本发明公开了一种移动通信系统中用于测量系统工作过程的测量方法,更具体地说,涉及一种移动通信系统中用于检测用户设备与基站(其所采用的系统与用户设备可以相同也可以不同)之间信号同步的测量方法。
背景技术
为改善移动通信系统中信号同步的频率间和系统间同步测量过程,三星公司最近提出一个概念,并把它写入第三代移动通信组(3GPP)的技术规范TR25.888中。所述的第三代移动通信组的所有技术规范都可在3GPP的网站(www.3gpp.org)上浏览并下载。该概念包括两个测量模式:非对称模式和组合测量模式。两个测量模式的目的都在于扩大测量窗的尺寸。不过,所有这两个模式都没有考虑及采用非连续发射(discontinuoustransmission,DTX)及动态信道分配(dynamic channel allocation,DCA),而这两种技术手段都已在技术规范“Rel-4”中得已公开。
为更好地描述本发明的技术方案,下面列出与本发明较为相关的几个公开的技术文件和规范:
[1]Tdoc R1-02-1424 Comparison of asymmetric pattern andconventional scheme used for different measurement purpose-Rev.3(Revision of R1-02-1274)
[2]Tdoc R1-02-1425 Comparison of pattern combination schemeand conventional scheme used for different measurement purpose-Rev.3(Revision of R1-02-1275)
[3]TR25.888
[4]TS25.XXX Release-4.
下面简要地回顾已有技术所用的方法。
(1)已有技术中对FDD系统进行同步的方法
当一个1.28Mcps(每秒1.28M码片)TDD用户设备(UE)想切换到FDD系统并与之同步时,该用户设备会监测FDD的第一同步信道(primary SCH,PSC)以得到时隙的位置(timing),并监测FDD的第二同步信道(secondarySCH,SSC)以得到帧位置(frame timing)。对第一同步信道而言,第一同步码(PSC)在系统中每个小区中的长度都是256个码片,并且在每个时隙中发射一次。第二同步信道包括一个由15个第二同步码(SSC)组成的序列,其中每个同步码在每个帧中的长度都是256个码片。
在上述的参考文件Tdoc R1-0201424中,仿真结果表明,通过获得225个PSC及225个SSC,对FDD的最大同步时间为748.6ms。TS25.123中的测量失败判据Tidentifies abort为5000ms。
因此我们能得出结论,1.28Mcps TDD能成功地对FDD进行测试并满足RAN WG4中的要求。
(2)已有技术采用非对称时隙分配模式和不同的时隙分配组合模式(三星提出地方案)对3.84Mcps TDD,GSM,and other 1.28Mcps TDD进行同步的方法
当基站采用1.28Mcps TDD并要与3.84Mcps TDD进行切换同步时,用户设备需监测3.84Mcps TDD的第一同步信道和第二同步信道。在3.84McpsTDD 中有两种SCH和主公共控制物理信道(primary common controlphysical channel,P-CCPCH)分配模式:
第一种情况:SCH和P-CCPCH的分配方式为TS#k,k=0,1,...,14;
第二种情况:SCH分配在两个时隙中,TS#k并且TS#k+8,k=0,1,...,6,并且P-CCPCH分配为TS#k中。
SCH由1个第一码序列和3个第二码序列构成,每个码序列的长度都是256个码片并且平行发射。所以,与3.84Mcps TDD同步时所需的最小测量窗为2*T+0.067ms(T=0.5ms,T为关闭时间),如图3所示。
图3示出了当用1.28McpsTDD用户设备来监测3.84McpsTDD小区时所出现的问题。
如果1.28Mcps的时隙对称分配给上行和下行信号,如果3.84Mcps TDDSCH的时隙位置如图3所示,则用1.28Mcps TDD无法对3.84Mcps TDD进行测量。在上面所列的规范[1,2]中所给出的非对称时隙分配模式和不同时隙分配组合模式都不能解决这个问题,因为所有的上行时隙都要用于测量3.84McpsTDD。在上述规范[1]和[2]中,三星公司的仿真结果也表明非对称时隙分配模式和不同时隙分配组合模式都不能100%地保证对3.84Mcps的SCH进行成功的检测。此例表明,如果窗口没有处于理想的位置,扩展测量窗的大小没有任何意义。我们可以得出结论,测量窗的位置和所需的最小测量窗的大小两者都是用1.28Mcps用户设备进行成功测量的两个必要条件。
上述结论同样适用于移动站所采用的GSM或其它1.28Mcps TDD的同步情况。此处用于与移动站所采用的GSM或其它1.28Mcps TDD进行同步所需的最小测量窗分别为2*T+0.577ms(T=0.5ms)和2*T+0.075ms(T=0.5ms)。因此,规范[1]中的非对称时隙分配模式和规范[2]中的不同时隙分配组合模式都不能解决与GSM和1.28Mcps进行同步的问题。
【发明内容】
为克服已有技术的方法(包括三星公司所提出的两种模式)的上述不足,本发明提出了一种以下述两步法为特征的、与GSM,FDD,3.84Mcps TDD和1.28Mcps TDD进行信号同步的方法。
在此,本发明给出了一种对移动通信系统中用于系统同步的频率间和系统间测量方法,该方法至少包括下面两步骤:
(1)用户设备(user equipment,UE)用空闲窗口(测量窗口)对移动站所要检测的系统的上行或下行信号进行扫描,以得到这些系统的的时隙位置;
(2)用户设备根据(1)中所得的位置信息对另一个网络的基站的上述上行或下行信号进行监测。
本发明还公开了一种对移动通信系统中用于系统同步的频率间和系统间测量方法,其特征在于:在步骤(2)中基站对所述信号的监测是在信号切换前进行的。
本发明还公开了一种对移动通信系统中用于系统同步的频率间和系统间测量方法,其特征在于:基站可以是FDD系统,GSM系统,或3.84Mcps TDD系统,或1.28Mcps TDD系统。
本发明还公开了一种对移动通信系统中用于系统同步的频率间和系统间测量方法,其特征在于:采用不连续发射技术来确定空闲窗口的位置。
本发明还公开了一种对移动通信系统中用于系统同步的频率间和系统间测量方法,其特征在于:采用动态信道分配技术来重新分配空闲窗口的位置。
本发明还公开了一种对移动通信系统中用于系统同步的频率间和系统间测量方法,其特征在于:同时采用动态信道分配技术来重新分配空闲窗口的位置。
本发明中所指的移动站包括但不限于移动电话。
【附图说明】
图1示出了在上述第一种情况下分别采用时隙分配联合模式(combination of time slot allocation pattern)与DTX技术,来监测3.84McpsTDD的SCH所得结果之比较。
图2示出了1.28Mcps TDD用户设备监测3.84Mcps TDD小区在第二种情况下的DTX。
图3示出了采用已有技术时1.28McpsTDD用户设备监测3.84McpsTDD小区时所出现的问题。
【具体实施方式】
本发明的方法至少包含了对帧片段(subframe)进行扫描并进行系统性能监测这两个步骤。此外,本发明还公开了把DTX和/或DCA技术用于某些移动站系统,来提高系统工作性能的方法。
一般来说,上述的两步骤测量法可用于各种移动站系统。我们仅以下面的1.28Mcps TDD移动系统为例,来说明采用本发明的方法如何实现与FDD,3.84Mcps TDD,GSM及基其它的1.28Mcps TDD设备进行信号同步。
从上述规范Rel-4对1.28Mcps TDD基站的描述中可见,当物理层(the physical layer)没有发射任何信号,即更高层没有向物理层发送任何信号时,存在着采用DTX技术(如TS25.224中的5.4部分中所述)的可能性。在发射间歇(transmission pause)时,可以通过物理层来完全关闭相应的信号发射。
上述发射间歇的起始总是由系统所发射的一个特殊的、携带传输格式集合指示(transport format combination indicator,TFCI)的脉冲(burst)来引发的,因此可以通过检测该TFCI而很容易地检测出所述的发射间歇。如果该发射间歇超过一给定数量的帧时,为维持上行同步并进行功率控制,需定期引发该特殊脉冲。在例如进行语音通话的场合,可以采用DTX技术,此时每个链路(上行链路和下行链路)都占据约50%的时间。在这种情况下,每次发射间歇都会送到接收者,于是用户设备可以通过在这些发射间歇期间监测邻近小区,而有效地利用这种上行和/或下行链路的发射间歇。
由于DTX和DCA技术已通过Rel-4和其它规范的公开而成为现有技术,1.28Mcps TDD基站可利用DTX和/或DCA技术在上述两步骤中实施扫描和监控测量,以实现与FDD,3.84Mcps TDD,GSM和其它1.28Mcps TDD系统的同步。
为实施上述的测试,本发明方法至少应包含下述两个步骤:
(1)用户设备(user equipment,UE)用空闲窗口(测量窗口)对移动站所要检测的系统的上行或下行信号进行扫描,以得到这些系统的的时隙位置;
(2)用户设备根据(1)中所得的位置信息对另一个网络的基站的上述上行或下行信号进行监测。
例如当用户设备欲对3.84Mcps TDD进行测试时,用户设备可以对上下行信号进行扫描以得到SCH的时隙位置。此外,当移动站采用别的系统时,基站扫描信号的情况依系统的不同而不同,相应地对FDD和3.84McpsTDD会得到SCH的时隙定位,对GSM系统会得到频率校正信道(frequencycorrection channel,FCCH)及SCH的时隙,对其它的1.28Mcps TDD会得到下行导频信道(downlink pilot channel,DwPCH)的时隙定位。
1.28McpsTDD基站的用户设备可以采用不连续发射(DTX)技术来实现对信号的扫描,例如对FDD和TDD得到SCH的时隙定位,对GSM得到FCCH及SCH的时隙位置,对其它1.28McpsTDD得到DwPCH时隙定位。
另一种情况是,1.28McpsTDD的用户设备也可在空闲时段(idle mode)对信号进行扫描,以得到FDD和TDD的SCH的时隙定位,或对GSM得到FCCH及SCH的时隙位置,对其它1.28McpsTDD得到DwPCH时隙定位。
需要强调的是,基本上所有的1.28McpsTDD用户设备都可以用于实现在空闲时段测量FDD和TDD的SCH时隙定位,及GSM的FCCH及SCH的时隙位置,及其它1.28McpsTDD的DwPCH时隙定位。
所述的用户设备可以是本领域技术人员所熟知的任何此类设备,例如可以是被广泛合用的相关器。
在本发明方法的第二步骤(监测步骤)中,当用户设备被切换到FDD/3.84Mcps TDD/GSM/1.28McpsTDD移动站时,1.28Mcps TDD基站会根据用DTS和/或DCA技术在信号扫描阶段所得到的时隙定位信息,对FDD的SCH/3.84Mcps TDD的SCH/GSM的FCCH及SCH,或其它1.28Mcps TDD的DwPCH进行监测和控制。
下面的内容是对DTX和DCA技术用于1.28Mcps TDD基站所频率间和系统间测试这一部分内容所作的描述。
例如,对一个下行不连续发射信号(DL-DTX),NodeB在初始向用户设备发出一个特殊的脉冲信号,告知用户设备随后会有一个发射间歇。当检测到这个特殊脉冲后,用户设备就准备好应对该发射间歇,并利用这个发射间歇期进行其他的测试工作。
与迄今为止所有的已有技术方法(包括前述的非对称模式和组合模式)相比,本发明方法所得到的可用于频率间和系统间测试的时段(gap)明显加大,从而保证了可以采用动态信道分配(DCA)技术在第一步对其他系统信号进行扫描,并在随后的第二步对信号进行测试。从附图1和2或TR25.888的相关部分可以看到这一点。而且本发明的这个两步法也可与DTX技术联合使用。另外DTX和DCA技术也可同时与前述的两步法联合使用,以扩大测试范围并改善系统的性能。
图1示出了在第一种情况下采用本发明DTX方法监测3.84Mcps TDD的SCH时隙位置,与采用已有技术的联合时隙分配模式所作的测试结果对比。
图2示出了在第二种情况下当用1.28Mcps TDD用户设备来监测3.84McDs TDD小区时的DTX。
如图1和图2所示,当采用如Rel-4规范所述的DTX技术时,可用的空闲时隙的数量得到了显著的提高。
结论
本发明公开了多种用一个基站系统(例如1.28Mcps TDD)进行频率间和系统间测试的方法。这些方法考虑到了已公开于Rel-4的已有方法的优点,并可应用DTX/DCA技术。在已公开的规范Tdoc RP-020815 TR25.888 v1.1.0中,DTX和/或DCA技术没有被用来计算有关的测量时段和同步时隙。三星公司提出的两种模式(非对称模式,见规范[1],和不同时隙分配组合模式,见规范[2])虽可增大1.28McpsTDD的测量窗口,但无法实际用于测试。本发明的两步法克服了已有技术的不足。进一步,本发明当采用了Rel-4中所述的DTX和/或技术时,可用于测试的空闲时隙数大为增加,也就是说,通过对测试窗的精确定位并得到所需的最小测试窗口大小,可以满足测试需要。