CN101690338A - 在通信小区中广播用于切换的***信息的方法 - Google Patents

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Abstract

描述了一种操作网络基础设施实体(100)的方法，其中移动通信设备(102)能够从第一无线通信网络(107)切换到第二无线通信网络(112)。在第一无线通信网络(107)的控制信道上向与该第一无线通信网络通信的多个移动站(102)广播第二无线通信网络(112)的***信息。该***信息包括在第一无线通信网络(107)的帧结构的预先定义的时间点处和在第一无线通信网络(107)的发射机处测量的第二无线通信网络(112)的***时间。该***信息可以进一步包括邻居小区信息和控制信道的时隙偏移。

Description

在通信小区中广播用于切换的***信息的方法
技术领域
本发明通常涉及移动通信领域并且更具体地涉及通信会话从一个空中接口到根据不同空中接口操作的候选小区的切换，其中移动站进行候选小区的测量。
背景技术
在世界的大城市地区移动通信***已变得普遍，并且许多人使用移动通信***用于日常的个人和商业通信活动。需要在许多地区中建立使用不同协议和空中接口的多种***并且使之共存的通信服务。这些***的重叠覆盖向人们提供了对运营商的选择。而且，丰富的覆盖允许运营商相互合作，以在该运营商不具有覆盖而其他***运营商提供覆盖的其他***上向消费者提供更宽广的覆盖。此外，在某些地方较小的***合并到其他***中。
为了利用可用的多种***和覆盖，移动设备的制造商开始设计具有能够根据多个空中接口操作的收发信机的移动设备。设想移动设备可以在多个空中接口上操作，并且***运营商可以在多种***上向订户提供服务，则期望使呼叫从一个***或空中接口到另一***或空中接口的切换可行。
将呼叫或通信会话切换到不同空中接口的期望呈现了某些问题。例如，由于候选小区不仅可能操作于不同频率，而且可能操作于当前服务网络的分配频带外部的频率，因此移动性管理变得更加复杂。而且，候选切换小区可能使用不同的空中接口操作，具有不同的成帧结构和不同的调制。而且，当前服务网络可能不具有关于候选切换小区的信令和成帧的时序信息。因此，相比于如果移动站切换到当前服务网络的另一小区，移动站必须本质上查明来自候选切换小区的更多信息。
将呼叫或通信会话切换到不同空中接口的期望呈现了某些问题。例如，由于候选小区不仅可能操作于不同频率，而且可能操作于当前服务网络的分配频带外部的频率，因此移动性管理变得更加复杂。而且，候选切换小区可能使用不同的空中接口操作，具有不同的成帧结构和不同的调制。而且，当前服务网络可能不具有关于候选切换小区的信令和成帧的时序信息。因此，相比于如果移动站切换到当前服务网络的另一小区，移动站必须本质上查明来自候选切换小区的更多信息。
为了自候选小区获取必要信息，移动站必须调离(tune away)当前服务小区并且侦听候选小区。通过“调离”，意味着移动站改变或重新配置收发信机以操作于不同频带，并且可能包括改变所使用的调制方案。移动站必须定期地对候选小区进行测量以确定其是否保持为候选小区，或者其作为候选小区的等级是否改变。由于候选小区可能具有不同的时基帧结构，因此移动站可能须长期地调离当前服务小区，同时侦听特定信息和控制符号。
当移动站停止自当前服务小区接收数据时，调离当前服务小区可以在不连续的接收操作过程中完成。即，当前服务小区仅在特定时隙或帧中进行发射，并且在其他时间中移动站可以侦听候选小区。然而，长期地调离当前服务小区和侦听候选小区直至接收到所需信息往往使用于节约功率的不连续接收的目的无法实现。而且，如果移动站参与数据会话，则调离当前服务小区减少了接收时间。因此需要一种执行必要的移动性管理但是最小化或避免离开当前服务小区的时间的方法。
附图说明
图1是说明具有两个通信小区并且具有与不同空中接口关联的基站的移动通信***的***图。
图2是说明可以通过图1的移动通信***的传送信道传递的分组数据类型的状态图。
图3是说明用于按时隙同步***时间的帧结构的状态图。
图4是说明包括控制信道的小区/扇区特定的时隙偏移的控制信道周期的状态图。
图5是说明从一个空中接口到另一空中接口的切换操作的流程图。
具体实施方式
此处描述了对无线电接入网络(RAN)的增强以实现不同空中接口之间的单个无线电切换。该增强可以应用于例如，演进通用地面无线电接入网络(E-UTRAN)以实现E-UTRAN协议和诸如演进-数据最优化(EV-DO)协议的另一空中接口之间的单个无线电切换。单个无线电架构规定在给定时间在移动通信设备处利用单个无线电发射机和单个无线电接收机，与该设备是否包括多个发射机或接收机无关。通过利用一个或多个该增强，可以最小化或避免从当前空中接口切换到目标空中接口时的服务接收中的任何类型的间隙。一个或多个增强提供了使演进节点B(eNB)提供协助切换测量和连接、会话和/或协议的空中接口配置的方法。特别地，可以通过当前服务小区中的广播或专用信令公布邻居小区信息和另一网络的***时间，用于以最小的移动接收中断执行切换功能。
现在参考图1，示出了根据本发明的实施例的包括两个***的移动通信***100。移动通信设备102被示出为在当前服务小区104中操作。当前服务小区104是在基站106的无线电近区中建立的。如此处使用的术语“小区”可以意指地理区域或者其中由基站提供通信服务的区域，或者意指由基站提供的无线电接口。因此，例如，当移动设备“连接”至小区时，意指移动设备在由基站服务的地理区域中在建立的无线电接口上与基站无线电装置交互作用。该基站耦合至第一无线通信网络107，该第一无线通信网络107可以包含多种呼叫处理、切换以及控制和管理设备。该移动通信设备可以是用于移动通信的任何类型的移动站，包括例如，蜂窝电话、计算机等。候选切换小区108与当前服务小区相邻。基站110对候选切换小区进行促进，基站110连接至第二无线通信网络112。候选小区108可以根据不同于当前服务小区104的当前无线电装置或空中接口的目标无线电装置或空中接口操作。而且，该候选小区可以操作于不同于当前服务小区的频率。
尽管这里示出为与当前服务小区接界，但是设想，由于不同的空中接口和操作频率，可能存在当前服务小区和候选小区之间的地理重叠。根据本发明，移动通信设备102可以将通信服务从当前服务小区104切换到候选小区108。然而，由于相异的空中接口，并且由于两个小区可由不同的网络操作，因此如果移动站未能自当前服务小区接收到关于候选小区的充足信息，则移动站面对执行移动性管理测量的困难。
例如，对于一个实施例，对于移动通信设备102，只要执行EV-DO邻居小区上的切换相关测量并且获取诸如***时间的EV-DO***信息，则可以支持从演进通用地面无线电接入网络(E-UTRAN)到演进-数据最优化(EV-DO)的切换。由于在E-UTRAN小区中可以发送EV-DO***信息，因此设备102的这些任务可以通过本发明的增强得到促进。该EV-DO***信息可以包括EV-DO邻居小区信息、CDMA***时间和控制信道的时隙偏移。对于该示例性实施例，可以使所需用于执行切换相关功能的E-UTRAN服务的TX/RX间隙最小化至以约1ms的单位。
可以检测移动通信设备102和第一通信网络107的基站106之间的链路条件的劣化。在该情况中，移动通信设备102可以根据预先提供的第二通信网络的邻居小区列表，发起第二通信网络112的基站110和其自身之间的链路测量。移动通信设备102将测量结果发送到第一通信网络107的基站106。作为响应，第一通信网络107可以确定是否从第一通信网络107切换到第二通信网络112。如果第一通信网络107确定适宜切换到第二通信网络112，则其将联系第二通信网络(包括基站110)以请求切换。在自第二通信网络112(包括基站110)接收到响应该请求的切换消息容器(container)之后，第一通信网络107使行动时间与该消息附连并且将其转发到移动通信设备102以开始切换。结果，移动通信设备102可以调离第一通信网络107并且在指定的行动时间调入(tune in)第二通信网络112。
参考图2，第一通信网络107的基站106，诸如与3GPP LTE关联的演进节点B(eNB)可以广播目标空中接口的***信息，包括邻居小区信息和***时间。在一个实施例中，可以使用如200中示出的广播信道发射***信息，该广播信道具有主广播信道和下行链路共享信道，诸如DL-SCH、E-UTRAN中的传送信道。可以使用该主广播信道发射有限***信息集合。该主广播信道可以具有诸如定期发射的静态调度以及诸如特定带宽的传送格式和编码及调制格式。对于下行链路共享信道，***信息的发射可以是灵活的并且每个子帧可能输送的信息量取决于小区带宽。基于功能和时序，诸如信息需要发射的频繁，可以划分在下行链路共享信道上发射的信息。因此，***信息块(SIB)可被编组并且在调度单元(SU)中被发射，其中可以以不同的发射间隔和周期发射不同的SU。
例如，对于图2中说明的实施例200，第一通信网络107的基站106可以使用包括多个广播单元204的主广播信道202进行广播。该主广播信道提供用于从当前服务小区104切换到候选小区108的参数。该主广播信道还可以提供用于测量和对小区重选候选进行评级的参数。该主广播信道可以参考第一调度信道206。更具体地，主广播信道202的每个广播单元204可以参考以定期间隔发射的第一调度信道206的对应的第一调度单元208。例如，可以定期地，诸如每80ms，发射第一调度信道206的每个第一调度单元(SU-1)208。第一调度单元SU-1208还可以包括用于确认小区重选目标的可接入性的参数。依次地，第一调度单元SU-1 208可以包括其他调度单元的调度信息，由此移动通信设备102可以监视第一调度信道206以寻找针对这些其他调度单元的指示符。例如，第一调度信道206可以包括针对与第二调度信道210关联的资源块的指针。因此，第一调度单元SU-1 208可以与提供关于所有后面的调度单元，诸如第二调度信道210的第二调度单元SU-2 212的周期性和资源位置的调度块关联，并且还可以通过其序列编号或值标签，与***信息块到调度单元的映射关联。
用于切换到目标空中接口的目标网络的***信息可以包括***时间和邻居小区信息。***信息块可以包括该***信息并且在调度单元中发射，诸如第二调度信道210的第二调度单元SU-2 212。第一调度单元SU-1 208可以指示发射时段(例如，每80ms)和序列编号。因此执行从当前空中接口到目标空中接口的切换的移动通信设备可以读取第一调度单元SU-1 208并且确定承载具有目标空中接口的***信息的调度单元的子帧。
移动通信设备可以使用邻居小区信息执行高效测量。该邻居小区信息可以包括邻居小区/扇区的数目、其频带类编号、其在指配的频带类中的信道编号、这些邻居小区/扇区的PN偏移、对应于这些PN偏移的搜索窗口尺寸、和/或对应于这些PN偏移的搜索窗口偏移。邻居小区信息可以协助移动通信设备更加高效地搜索和获取邻居小区的导频。
当移动通信设备102侦听目标空中接口的广播控制信道或者执行针对诸如EV-DO***的目标空中接口的切换接入时，可能需要第二通信网络112的***时间，诸如CDMA***时间。当前服务小区104和候选服务小区108可能是异步的并且可能具有不同的帧结构和编号，特别是在这些小区利用不同的空中接口时。eNB(演进节点B，诸如基站106)可以内部地或者通过诸如全球定位***的外部源获得该***时间。
为了在第一通信网络107的基站106上广播第二通信网络112的***时间，在预先定义的时间点处测量***时间并且将其送入承载第二通信网络112的***信息的调度单元。例如，可以在承载第二通信网络112的***信息的子帧的起点处或者SU的某个其他边界处，测量第二通信网络112的***时间。而且，由于可以在不同的位置在不同的时间实例接收用于确定***时间的给定信号(由于传播时间引起)，因此***时间必须链接到测量该***时间的位置。例如，当提及第二网络的***时间时，即，接收到实例时序相关信号时，可以在第一网络的基站的发射机处测量***时间。一旦接收到***时间，并且移动通信设备确定第二通信网络的空中接口上的帧或时隙的时间边界，则移动通信设备可以基于第一和第二通信网络107、112的帧或时隙的时间边界之间的相对差异，在其接收机处建立第二通信网络的***时间。
参考图3，示出了第二通信网络112的通信帧结构300的示例性实施例。对于该示例，其是EV-DO前向链路帧结构的示例，通信帧结构包括每个帧的16个时隙，其中每个时隙约为1.67ms。而且，每个时隙可以包括控制/业务信息404、媒体接入控制(MAC)信息406和导频信息408。在第一通信网络107的基站处，可以在承载EV-DO***信息的第一通信网络的SU的第一子帧的起点处测量第二通信网络112的EV-DO***时间t(以ms为单位)。随后使用承载EV-DO***信息的SU广播t。一旦接收到t，则移动通信设备可以将其转换为以时隙为单位的EV-DO***时间
Figure A20088002162500101
由于E-UTRAN子帧的持续时间是1ms，因此对于每个E-UTRAN子帧，移动通信设备可以跟踪以时隙为单位的EV-DO***时间。
而且，移动通信设备可以定位该示例中的第二通信网络112的参考信号或者EV-DO***的导频可能落入的子帧并且使用如上文识别的第二通信网络112的相关邻居小区信息以搜索和获取第二通信网络112的邻居小区参考信号或者EV-DO***的导频。通过在该示例中确定参考信号或导频突发的准确位置，并且了解第二通信网络的空中接口帧或时隙中的参考信号或导频突发的位置，移动设备可以确定第二通信网络的空中接口帧或时隙的时间边界。了解在移动设备处接收的第一通信网络的帧的起点处的第二通信网络的***时间和第二通信网络的空中接口帧或时隙的边界位置，移动通信设备可以通过使用第一通信网络和第二通信网络之间的帧或时隙的边界的时间偏移，导出第二通信网络的空中接口帧或时隙的边界处的第二通信网络的***时间。
参考图4，示出了第二通信网络112的控制信道周期400的示例。控制信道400的小区和/或扇区特定的时隙偏移402，诸如图4中说明的EV-DO控制信道周期404，可以在第一通信网络的***信息SU中发送。控制信道偏移402可以指示控制信道周期404中的控制信道400的时隙位置，诸如图4中示出的256-时隙控制信道周期。移动通信设备可以基于该信息在适当的时间调入第二通信网络的邻居小区和/或扇区的控制信道400以监视第二通信网络的开销消息，诸如同步消息、扇区参数消息、快速配置消息等。
因此，***信息对于移动通信设备执行例如，E-UTRAN到EV-DO的切换测量和接入是必须的，因此第一通信网络107的基站广播第二通信网络112的***信息。这使得单个无线电移动通信设备能够在使E-UTRAN服务的任何TX/RX间隙最小的同时执行切换相关功能。
尽管说明和描述了本发明的优选实施例，但是将理解，本发明不限于此。在不偏离如所附权利要求限定的本发明的精神和范围的前提下，本领域的技术人员将想到许多修改、改变、变化、替换和等效方案。

Claims (13)

1.一种操作网络基础设施实体的方法，在所述网络基础设施实体中移动通信设备能够与第一无线通信网络一同操作，所述方法包括：
在所述第一无线通信网络的控制信道上，向与所述第一无线通信网络通信的多个移动站广播第二无线通信网络的***信息，其中所述***信息包括在所述第一无线通信网络的帧结构的预先定义的时间点处和在所述第一无线通信网络的发射机处测量的所述第二无线通信网络的***时间。
2.如权利要求1所述的方法，其中自全球定位***获取所述***时间。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述***时间与承载所述***信息的调度单元安置在一起。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述***信息包括邻居小区信息。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述***信息包括控制信道的时隙偏移。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括：指令所述移动通信设备测量所述第二无线通信网络和所述移动设备之间的链路。
7.一种操作移动通信设备的方法，所述移动通信设备能够与第一无线通信网络一同操作，所述方法包括：
在所述第一无线通信网络的控制信道上接收第二无线通信网络的***信息，其中所述***信息包括在所述第一无线通信网络的帧结构的预先定义的时间点处和在所述第一无线通信网络的发射机处测量的所述第二无线通信网络的***时间。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述***信息包括邻居小区信息。
9.如权利要求7所述的方法，其中所述***信息包括控制信道的时隙偏移。
10.如权利要求7所述的方法，进一步包括：
获取所述第二无线通信网络；以及
使用所述第一无线通信网络和第二无线通信网络的帧时序之间的感知偏移，导出在接收机处测量的所述第二无线通信网络的***时间。
11.一种操作移动通信设备的方法，所述移动通信设备能够与第一无线通信网络一同操作，所述方法包括：
在所述第一无线通信网络的控制信道上接收第二无线通信网络的***信息，其中所述***信息包括在所述第一无线通信网络的帧结构的预先定义的时间点处和在所述第一无线通信网络的发射机处测量的所述第二无线通信网络的***时间；
获取与所述第二网络的通信；
使用所述第一通信网络和第二通信网络的帧时序之间的偏移，导出在接收机处测量的所述第二无线通信网络的***时间。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述***信息包括邻居小区信息。
13.如权利要求11所述的方法，其中所述***信息包括控制信道的时隙偏移。
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