CN1203721C - 优化的睡眠模式操作 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在第三代蜂窝式电信系统中时分多路复用(TDD)模式的操作。在寻呼指示信道(PICH)时隙中传送的脉冲串中置码的功率电平和在基本公共控制物理信道(CCPCH)中传送的脉冲串的功率电平有一个预先定义的关系。移动通信接收一个脉冲串可以获得两个希望得到的信息，一个是通过解码寻呼指示信道中传送的字符获知是否有寻呼消息将被接收；一个是通过测量接收到的寻呼指示信道脉冲串中置码的功率电平决定无线连接的质量。

Description

优化的睡眠模式操作
技术领域
本发明涉及在第三代蜂窝式电信系统中时分多路复用(TDD)模式的操作。具体涉及一种如同独立方法权利要求序言中所示的方法。
背景技术
参考图1对一个典型的第三代移动电话系统作简要的描述，图示的一些功能块对描述本发明有重要的意义，对于本领域的技术人员来说一个公共移动电话系统显然还包括其它的功能块和结构，在这里不详细描述。移动电话系统的主要部分包括：通信网络或者核心网络101，地面无线接入网(UTRAN)或通用移动电信系统(UMTS)无线接入网102和用户设备103。其中，用户设备常被称作移动终端或者移动通信装置。核心网络(CN)和地面无线接入网(UTRAN)之间的接口称作Iu接口，用户设备和地面无线接入网之间的接口称作Uu接口。
地面无线接入网(UTRAN)由无线网络子系统(RNS)104组成。两个RNS之间的接口称作Iur接口。无线网络子系统包括无线网络控制器(RNC)105和一个或多个节点B106，无线网络控制器(RNC)与节点B之间的接口称作Iub接口。每个节点B至少产生一个覆盖区域，也就是在附图1中标记107定义的小区。
目前，第三代蜂窝系统正朝着使用多种通信技术和通过空中接口的传输模式发展。例如，根据目前的方案，传统的GSM移动电话能够通过地面无线接入网的GSM功能使用第三代蜂窝系统。许多其它的传输模式也将被支持。目前的申请涉及地面无线接入时分多路复用模式。
在地面无线接入时分多路复用系统中，所有的物理信道都具备无线帧和时隙的结构。帧的持续时间为10ms，被细分为15个时隙(TS)。一个时隙相当于2560个码片。在时域中时隙划分不同的用户信号，几个不同的脉冲串能够通过不同的扩展编码在同一个时隙中独立传输。每个时隙既可以上行传输也可以下行传输。如果需要，配置可以是均衡的也可以是不均衡的。至少一个时隙必须被配置成下行链路，至少一个时隙被配置成上行链路。这种时隙在上行链路和下行链路的配置方面的灵活性使时分多路复用模式能够适应各种不同的环境。
信道中的数据符号在脉冲串中传送。一个脉冲串在一个时隙中传输。附图2表示一个脉冲串的结构，一个脉冲串包括第一数据部分，中置码部分，第二数据部分和保护周期。在地面无线接入时分多路复用中，脉冲串被定义为两种类型，数据部分和中置码有不同的长度。附图2表示一种脉冲串类型的长度，数据部分976个码片长和中置码512个码片长；另一种类型的中置码256个码片长和数据部分1104个码片长。两种类型的保护周期都是96个码片长。其中中置码不承载有效负载数据。在信号的获得和跟踪中中置码被接收机作为一种训练序列使用。
地面无线接入时分多路复用模式将在各种第三代合作计划中被详细的描述。如同TS25.221 V3.0.0说明书描述物理信道和运输信道到物理信道的映射。
在地面无线接入时分多路复用中寻呼机制使用两个信道，寻呼指示信道(PICH)和寻呼信道(PCH)。如果寻呼消息是在一个给定的寻呼组的移动终端发出的，寻呼消息被运载在寻呼信道，寻呼指示信道仅仅运载指示信息。寻呼信道在寻呼区域中传输，该区域可以包括一个或更多个小区。在寻呼区域的移动终端的数量可能很多，因此在寻呼信道中的数据流量也会很大。这就意味着如果移动终端仅仅在寻呼信道中接收寻呼消息，移动终端就必须保持监听寻呼信道的寻呼消息，这样将使终端消耗过多。这样将引起过多的尤其在睡眠模式下的功率消耗，移动终端的功率消耗应尽可能的低。如果寻呼消息通过寻呼信道传到寻呼组中的某些终端，PICH中承载的寻呼指示指出每一个移动终端所属的寻呼组。接收一个寻呼指示需要接收一个脉冲串，然后将脉冲串的数据位解码获得寻呼指示值。寻呼指示在预定的间隔传送，所以终端可以在寻呼指示脉冲串之间处于睡眠模式。如果一个寻呼指示指出预期的寻呼消息是一个特定的移动终端的寻呼组，移动终端开始在某一期间监听听寻呼信道，查出是否有寻呼消息在传送给该终端。在寻呼区的终端被分成60个寻呼组，允许移动终端有更少的数量。寻呼组中终端数量的减少使得组中寻呼消息的减少，因此终端仅需要在短时间内监听寻呼信道。这样可以导致睡眠模式中的低功率消耗。
当然，一个移动终端还需要监视到移动终端当前小区的无线连接的质量。如果无线连接的质量因为终端出了小区的覆盖区域而降低了质量，移动终端必须执行到另一个小区的移交。为此，一个移动终端必须在基本公共控制物理信道接收一个脉冲串，测量运载基本公共控制物理信道信息的脉冲串中中置码的接收电平。如果接收电平太低，终端必须开始搜索和监听相邻小区，以找到一个使得终端可以在充分电平下接收信息的小区。
尽管使用寻呼指示信道已经很好地优化了睡眠模式，但是接收寻呼指示信道脉冲串和监视基本公共控制物理信道的强度仍需要终端经常完全脱离睡眠模式。现有技术没有指明任何更好的方式减少终端因为接收而付出的功率消耗。
发明内容
本发明的目的是为在时分多路复用方式工作的终端提供一个更优的睡眠模式操作的方法。发明进一步的目的是实现一个方法，减少接收寻呼指示和测量无线连接的质量所需要的时间。发明又一个目的，实现一个时分多路复用移动终端比现有技术更优的睡眠模式操作。发明又一个目的，提供一个在无线接入网中的系统，允许在无线接入网的控制下时分多路复用模式的移动终端进一步减少接收寻呼指示和测量无线连接的质量所需要的时间。
将一个寻呼指示信道的脉冲串中置码的传输电平调整到一种电平实现这些目的，该电平和一个基本公共控制物理信道脉冲串的传输电平有一个预定义的关系。这样允许一个时分多路复用模式的终端接收单个寻呼指示脉冲串，并且决定了寻呼指示和基本公共控制物理信道的接收电平。
本发明中，在寻呼指示信道的时隙中传送的脉冲串中置码的功率电平和在基本公共控制物理信道上发送的脉冲串的功率电平有预定义的关系。这允许移动通信装置仅接收一个脉冲串，可以获得两个希望得到的信息，一个是通过解码寻呼指示信道中传送的字符获知是否有寻呼消息将被接收；一个是通过测量接收到的寻呼指示信道脉冲串中置码的功率电平决定无线连接的质量。
根据本发明的一个方面，一种在采用时分多路复用模式的蜂窝式电信系统中发送寻呼指示的方法，其中，信息通过空中接口被运载在脉冲串中，寻呼指示被运载在一些脉冲串的数据部分，该脉冲串至少有一个数据部分和一个训练序列部分，其特征在于，至少运载寻呼指示的脉冲串中训练序列部分的传输电平和在一条信道中传输的脉冲串中训练序列部分的传输电平有一个预定的关系，所述信道被用于测量无线连接的质量。
根据本发明的另一个方面，在蜂窝式电信网络中移动终端测量移动终端和网络基站之间无线连接质量的方法，移动终端工作在时分多路复用模式下，接收运载来自于基站的信息的脉冲串，脉冲串至少包括一个数据部分和一个训练序列部分，移动终端被安排接收运载在特定脉冲串中的寻呼指示，该方法包括步骤，接收一个运载寻呼指示的脉冲串，测量所述脉冲串中训练序列部分的接收电平，根据对所述脉冲串的训练部分的接收电平的所述测量，确定指示无线连接的质量的结果值。
根据本发明的再一个方面，一个蜂窝式电信网络中的移动终端，移动终端工作在时分多路复用模式下，接收运载来自于基站的信息的脉冲串，脉冲串至少包括一个数据部分和一个训练序列部分，移动终端被安排接收运载在特定脉冲串中的寻呼指示，其中该终端包括，接收寻呼指示脉冲串的装置，测量所述寻呼指示脉冲串训练序列部分的接收电平的装置，根据测量装置的输出结果确定指示无线连接的质量的装置。
根据本发明，一个在使用时分多路复用模式的蜂窝电信系统无线接入网方式的系统，其中，模式信息通过空中接口被运载在一个脉冲串中，并且其中寻呼指示被运载在特定脉冲串的数据部分，该脉冲串至少具有一个数据部分和一个训练序列部分，其特征在于，该系统包括，将运载寻呼指示的脉冲串的至少训练序列的传输电平调整到一个电平的装置，所述电平和在信道中传输的脉冲串中训练序列部分的传输电平值有一个预定义的关系，所述信道用于测量无线连接的质量。
附图说明
以下借助附图详细描述本发明实施例形式。
附图1表示现有技术的UMTS系统，
附图2表示现有技术的地面无线接入时分多路复用模式的脉冲串的结构，
附图3表示本发明优选实施例的方法，
附图4表示本发明又一个优选实施例的方法，
附图5表示本发明优选实施例的移动终端，
附图6表示本发明优选实施例的系统，
已经结合现有技术描述了附图1和2，在各附图中同样的设备使用同一个附图标记。
具体实施例的描述
本发明的第一方面，提供了一个在使用时分多路复用模式的蜂窝式电信系统中传输寻呼指示的方法。在该方法中，信息通过空中接口被运载在一个脉冲串中，寻呼指示被运载在某一个脉冲串的数据部分，该脉冲串至少具有一个数据部分和一个训练序列部分。在优选实施例中，运载寻呼指示的脉冲串中训练序列部分的传输电平和在信道中传输的脉冲串中训练序列部分的传输电平有一个预定义的关系，所述信道用于测量无线连接的质量。在另一个优选实施例中，所述信道是基本公共控制物理信道。
在本发明优选实施例中，所述的预定义的关系是，运载寻呼指示的脉冲串的训练序列部分的传输电平基本上和在所述信道中传输的脉冲串中训练序列部分的传输电平相同。在另一个实施例中，传输电平也可以不同，也就是说，所述关系例如是训练序列的传输电平，即寻呼指示信道中传输的脉冲串中置码对于在基本公共控制物理信道中传输的脉冲串中置码的传输电平有预定义的偏移。
在优选实施例中，在寻呼指示信道时隙中传输的中置码相对于在基本公共控制物理信道中的中置码有一个预定义偏移。尽管寻呼指示信道必须接听整个小区，但寻呼指示信道时隙能够以比基本公共控制物理信道时隙需要的更少的功率传送。在一些情况下，寻呼指示信道的符号可能重复，这提高了正确接收的可能。
附图3表示优选实施例中在使用时分多路复用模式的蜂窝式电信系统传输寻呼指示的方法。步骤210，寻呼指示信道的脉冲串的传输电平被设为一个电平，所述电平与在信道中传输的脉冲串中训练序列部分的传输电平有预定的关系，而所述信道用于测量无线连接的质量。步骤220，寻呼指示信道的脉冲串以上述电平进行传输。
在优选实施例中，寻呼指示信道脉冲串中置码的传输电平在网络的计划过程中决定，这时基站的传输电平也被决定。在本实施例中，寻呼指示信道脉冲串的传输电平基本上同基本公共控制物理信道脉冲串的传输电平相同。
根据本发明的另一个方面，在蜂窝式电信网络中测量移动终端和网络中基站之间无线连接质量的方法。附图4描述了这样一个方法。该方法应用于在时分多路复用模式下工作的移动终端，从基站接收运载信息的脉冲串，该脉冲串至少具有一个数据部分和一个训练序列部分，移动终端被安排接收运载在特定脉冲串中的寻呼指示。在优选实施例中，上述方法包括以下步骤：
接收一个运载寻呼指示的脉冲串410，
测量所述脉冲串中训练序列部分的接收电平420，
根据所述脉冲串的训练序列的接收电平的所述测量，确定指示无线链路质量的结果值430。。
本发明的第三方面，提供一个在蜂窝式电信网络中工作的移动终端。移动终端被安排工作在时分多路复用模式并从基站接收运载信息的脉冲串，该脉冲串至少有一个数据部分和一个训练序列部分。移动终端也被安排接收运载在特定脉冲串中的寻呼指示。在优选实施例中，上述移动终端包括：
接收寻呼指示脉冲串的装置，
测量所述寻呼指示脉冲串训练序列部分的接收电平装置，
根据所述测量装置的输出决定无线连接的质量结果的装置。
附图5表示一个移动终端的框图，在优选实施例中是数字移动通信装置。移动装置包括麦克风301，键盘307，显示器306，听筒314，天线双工器或转换器308，天线309和控制单元305，这些都是常见的移动通信装置的组成部分。进而，移动通信装置还包括发送和接收部分304、311。发送框304包括语音编码、加密、调制所需的功能和放大发送信号所需的射频电路。接收装置311包括放大器电路、解调和解密的功能，取消语音编码。麦克风301产生的信号经过放大级302放大，再经过A/D转换器303转换成数字信号，最后经过发送装置304发送。发送装置304编码数字信号，产生经过调制和放大的射频信号，射频信号通过双工器或转换器308送入天线309。接收框311解调接收到的信号，取消加密和信道编码。语音信号经过D/A转换器312转换成模拟信号，模拟信号经过放大器放大后送入听筒314。控制单元305控制移动通信装置的功能，通过键盘307读入用户命令，通过显示器307向用户显示消息。在该实施例中，移动通信装置使用装置308、309、311接收寻呼指示脉冲串，装置330测量所述寻呼指示脉冲串训练序列部分的接收电平，装置340根据测量装置的输出决定无线连接的质量结果。
本发明的第四方面，提供一个在蜂窝式电信系统无线接入网中的系统，该系统应用于采用时分多路复用模式的蜂窝式电信系统。该模式下，信息通过空中接口运载在脉冲串中，寻呼指示运载在脉冲串的数据部分，上述脉冲串至少具备一个数据部分和一个训练序列部分。根据优选实施例，系统包括装置510，将运载寻呼指示的脉冲串的至少训练序列的传输电平调整到一个电平，根据在信道中传输的脉冲串中训练序列部分的传输电平具有预定关系，此信道用于测量无线连接的质量。根据另一个优选实施例，所述的信道是基本公共控制物理信道。根据本发明进一步的实施例，所述的预定义的关系是，运载寻呼指示的脉冲串的至少训练序列的传输电平同基本公共控制物理信道脉冲串的传输电平相同。
附图6表示一个如同优选实施例中描述的系统。附图6表示一个核心网101，一个地面无线接入网102和一个移动终端(用户设备)103。地面无线接入网包括无线网络子系统104，无线网络子系统包括无线网络控制器105和一个或多个节点106。每个节点B至少覆盖一个有效区域，也就是图6的小区107。优选实施例中，系统包括装置510将运载寻呼指示的脉冲串的训练序列部分的传输电平调整到某个电平，所述电平和在信道中传输的脉冲串中训练序列部分的传输电平有预定关系，此信道用于测量无线连接的质量。本实施例中，调整传输电平的调整装置510位于在无线网络控制器中。其它实施例中，装置510可以放置在其它网络单元中。
该发明有许多进步之处，例如，和现有技术相比，本发明允许更好的优化时分多路复用模式终端的睡眠模式操作，减少接收寻呼指示所需的时间，测量无线连接的质量。更进一步，通过在睡眠模式中接收的脉冲串产生两个不同的结果：决定寻呼消息到达终端或者不是来自于脉冲串的寻呼指示信道比特；决定因为脉冲串中置码的接收功率电平而选择或重新选择小区的小区标记Ec/N0。
发明可以应用于第三代蜂窝式系统，比如通用移动电信系统。
根据上述描述，在本发明范围内作出的各种修改对于本领域技术人员来说是明确的。本发明的优选实施例已经被详细描述，并且任何修改和变化都将处在该发明的精神和范围内。

Claims (8)

1.一种在采用时分多路复用模式的蜂窝式电信系统中发送寻呼指示的方法，该方法中，信息通过空中接口被运载在脉冲串中，寻呼指示被运载在一些脉冲串的数据部分，该脉冲串至少有一个数据部分和一个训练序列部分，其特征在于，至少运载寻呼指示的脉冲串中训练序列部分的传输电平和在一条信道中传输的脉冲串中训练序列部分的传输电平有一个预定义的关系，所述信道被用于测量无线连接的质量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的信道是基本公共控制物理信道。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的预定义的关系是运载寻呼指示的脉冲串的至少训练序列部分的传输电平同属于所述信道的脉冲串训练序列部分的传输电平相同。
4.在蜂窝式电信网络中移动终端测量移动终端和网络基站之间无线连接质量的方法，移动终端工作在时分多路复用模式下，接收运载来自于基站的信息的脉冲串，脉冲串至少包括一个数据部分和一个训练序列部分，移动终端被安排接收运载在特定脉冲串中的寻呼指示，其特征在于，该方法包括以下步骤，
接收一个运载寻呼指示的脉冲串，
测量所述脉冲串中训练序列部分的接收电平，
根据对所述脉冲串的训练部分的接收电平的所述测量，确定指示无线连接的质量的结果值。
5.一个蜂窝式电信网络中的移动终端，移动终端工作在时分多路复用模式下，接收运载来自于基站的信息的脉冲串，脉冲串至少包括一个数据部分和一个训练序列部分，移动终端被安排接收运载在特定脉冲串中的寻呼指示，其特征在于，该终端包括，
接收寻呼指示脉冲串的装置，
测量所述寻呼指示脉冲串训练序列部分的接收电平的装置，
根据测量装置的输出结果确定指示无线连接的质量的装置。
6.一个在使用时分多路复用模式的蜂窝电信系统无线接入网方式的系统，其中，模式信息通过空中接口被运载在一个脉冲串中，并且其中寻呼指示被运载在特定脉冲串的数据部分，该脉冲串至少具有一个数据部分和一个训练序列部分，其特征在于，该系统包括，将运载寻呼指示的脉冲串的至少训练序列的传输电平调整到一个电平的装置，所述电平和在信道中传输的脉冲串中训练序列部分的传输电平值有一个预定义的关系，所述信道用于测量无线连接的质量。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述的信道是基本公共控制物理信道。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述的预定义的关系是运载寻呼指示的脉冲串的至少训练序列的传输电平同属于所述信道的脉冲串训练序列部分的传输电平相同。
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