CN1589540A - 移动台中自适应位置注册的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种移动台中自适应位置注册的方法和装置。如果所接收的信号强度相对较高，则移动台增加它的位置注册周期；如果所接收的信号强度相对较低，则移动台减少它的位置注册周期。如果移动台移动相对较快，则它减少它的位置注册周期；如果移动台移动相对较慢，则它增加它的位置注册周期。如果移动台移动快并且信号强度偏差大，则移动台在位置注册周期期满之前注册它的位置。因此，减少了不必要的注册消息发送，并使小区容量浪费最少化。自适应位置注册在需要周期位置注册的广播服务中尤其有效。

Description

移动台中自适应位置注册的方法和装置
技术领域
本发明一般涉及高速移动通信***，尤其涉及一种将移动台(MS)的位置注册到移动通信***的方法和装置。
背景技术
通信技术发展如此迅猛，以致在未来的通信环境中，有线和无线通信与跨不同国家的通信之间可能没有区别。具体的，国际移动电信2000(IMT-2000)允许实时地将包括图像和声音的各种信息同时提供给用户。在当前的移动通信发展阶段，甚至可以通过诸如蜂窝电话或个人通信***(PCS)的移动终端向用户无线提供广播服务。
目前的第三代伙伴计划2(3GPP2)考虑在移动通信***中通过各种服务媒体的广播服务和资源的有效利用。广播服务是通过向移动台高速正向输送数据来实现的，它不需要来自移动台的反馈信息。在构思上这类似于现有的电视(TV)广播服务。
然而，如果这样来配置现有的公共信道使得即使在小区边界确保相同的广播服务性能，则浪费了额外的小区容量。为了减轻这种浪费，第三代移动通信***经由附加信道(SCH)来提供广播服务，以便减少基站(BS)的功耗，从而确保令人满意的性能，其中所述附加信号是对于分组数据服务而提出的。
虽然SCH是一种用于特定用户的使用长掩码的专用信道，但是对于广播服务，也将其修改为使用普通长掩码。修改后的SCH通过支持自动越区切换和外部编码来确保至少相等或更高的传统公共信道的性能水平，所述自动越区切换和外部编码在广播服务期间避免来自移动台的反馈。而且，由于移动台不必发送功率控制信息和反馈信息，所以节省了否则可能被反向专用信道消耗的小区容量，并且理论上一个小区可以容纳无限多的移动台。
同时，在移动通信***中，移动台必须周期性或非周期性地注册它的位置。众所周知，移动台在预定情况下执行位置注册，例如，当它进入新的区域或电源最初打开时。被称为本地寄存器(Home Location Register，HLR)的用户数据库对例如用于请求结束接入的话音呼叫、寻呼移动台、和执行普通位置管理的移动位置信息进行管理。
在广播服务中，没有用于服务终止的特定过程。除非移动台周期性注册，否则广播服务自动地终止。因此对于服务终止，位置注册是必要条件。另外，对于帐单，和对于有关进行中的广播服务的指示和请求的广播服务的指示，将注册信息提供给内容服务器。
通常，每次移动台调整到新的服务频率或注册周期到期时，移动台在广播服务期间注册它的位置。对于广播服务，基站(基站)告诉移动台一个定时值(即位置注册周期)，通过该定时值周期性地执行位置注册。该注册周期例如在1到10分钟之间。
不论移动台的信道环境和移动，位置注册周期都是固定的。即使移动台没有漫游或它靠近基站，移动台也在该固定的周期内注册它的位置。反向消息(例如注册消息)的不必要发送的结果是增加了移动台的负载。因此，需要一种用于防止移动台的不必要位置注册的方法。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于防止移动台不必要地注册它自己的位置的方法和装置。
本发明的另一目的是提供一种在移动台中自适应位置注册的方法和装置。
本发明的又一目的是提供一种在广播服务期间自适应控制移动台的位置注册周期的方法和装置。
本发明的再一目的是提供一种根据所接收的信号强度和移动台的速率来自适应控制移动台的位置注册周期的方法和装置。
为了实现上述和其他目的，根据本发明的一方面，在用于移动台的周期位置注册方法中，测量从基站接收的信号的强度，并且将信号强度测量与至少一个预定阈值进行比较。根据比较结果来控制位置注册周期。在用于移动台的周期位置注册方法中，信号强度测量器测量从基站接收的信号的强度；周期控制器将信号强度测量与至少一个预定阈值进行比较，并且根据比较结果来控制位置注册周期；和控制器根据所述位置注册周期向所述移动通信***注册所述移动台的位置。
根据本发明的另一方面，在用于移动台的周期位置注册方法中，测量所述移动台的速度，并将速度测量值与至少一个预定阈值进行比较。根据比较的结果来控制所述移动台的位置注册周期。根据所述位置注册周期，所述移动台执行位置注册。在用于移动台的周期位置注册方法中，测速器测量所述移动台的速度；周期控制器将速度测量值与至少一个预定阈值进行比较，并且根据比较结果来控制位置注册周期；和控制器根据所述位置注册周期向所述移动通信***注册所述移动台的位置。
根据本发明的再一方面，在用于移动台的位置注册方法中，对于预定时间期间，重复测量从所述基站接收的信号的强度，并且计算所述预定时间期间测量的信号强度的偏差。测量所述移动台的速度。如果所述速度测量值大于预定阈值速度并且所述偏差大于预定阈值偏差，则向所述移动通信***注册所述移动台的位置。在用于移动台的位置注册装置中，在预定时间期间内，信号强度测量器重复测量从所述基站接收的信号的强度，并且计算所述预定时间期间测量的信号强度的偏差；测速器测量所述移动台的速度；和如果速度测量值大于预定阈值速度并且所述偏差大于预定阈值偏差，则控制器向所述移动通信***注册所述移动台的位置。
附图说明
从结合附图时的下列详细描述来看，本发明的上述和其它目的、特征和优点将会变得更加明显，其中：
图1示出了一个实施例中根据本发明的移动台的方框图；
图2图解说明了在移动台从基站接收的基站PM(广播服务参数消息)的格式；
图3是图解说明根据本发明实施例的按照接收的移动台的信号强度的位置注册的流程图；
图4是图解说明根据本发明另一个实施例的根据移动台的速率的位置注册流程图；和
图5是图解说明根据本发明第三实施例的按照接收的移动台的信号强度和速度的位置注册流程图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的优选实施例。在下面的描述中，没有详细描述众所周知的功能或结构，因为在不必要的详述中它们会使本发明不清楚。
图1是一个实施例中根据本发明的移动台的方框图。参见图1，控制器110对移动台进行全面的控制。存储器117包括程序存储器、数据存储器、和非易失性存储器。程序存储器可以是ROM(只读存储器)，用于存储控制移动台的全部操作的程序。数据存储器可以是RAM(随机存取存储器)，用于临时存储操作移动台期间产生的数据。非易失性存储器可以是EEPROM(电可擦可编程只读存储器)，用于存储电话号码和***参数，所述电话号码是对于诸如快捷拨号的用户友好功能而登记的。
键盘119产生命令键控信号和数据输入键控信号，并且将控键信号馈送到控制器110，用以控制控制器110的操作。在控制器110的控制下，显示器115显示从键盘119和控制器110接收的键控信号和信息，尤其是状态信息。
射频(RF)模块112对通过天线(ANT)111接收的RF信号进行下变换，并且在对下变换的信号进行基带滤波、伪噪声(PN)解扩、Walsh解扩，去交织和解码之后，按照TV信道输出视频和音频数据。
连接到显示器115的视频处理器114在执行预定处理之后，在显示器(DIS)115上显示视频数据。连接到扬声器(SPK)和麦克风(MIC)的音频处理器116将音频数据转换成模拟话音数据，将其输出到扬声器，并且对通过麦克风接收的话音信号进行处理。
为了在一个实施例中根据本发明来控制用于自适应位置注册的位置注册周期，移动台还包括周期控制器124和其他装置，例如测速器126和信号强度测量器122，所述信号强度测量器122向周期控制器124提供控制位置注册周期所需的无线电信道环境信息。
信号强度测量器122测量通过RF模块112接收的导频信道信号的强度。信号强度是载波干扰比(C/I)，表示为Ec/Io，它是确定移动台的无线电信道条件的标准。
测速器126以公知的方式来测量移动台的速度。例如，通过跟踪随时间变化的移动台的位置来计算速度。使用移动台中配置的GPS(全球定位***)装置来估计移动台的位置，或者计算移动台与邻近基站之间的距离，并且通过三角测量测量的距离来计算移动台相对于邻近基站的相对位置。
周期控制器124使用从信号强度测量器122和测速器126接收的一个测量值来控制移动台的位置注册周期。虽然如图1所示的移动台包括信号强度测量器122和测速器126两者，但是不必包括它们两个。也就是，根据控制位置注册周期所使用的测量值，移动台可以具有信号强度测量器122或者测速器126。
在控制器110的控制下，将控制的位置注册周期存储在存储器117中，用以位置注册。具体地说，在由周期控制器124控制的位置注册周期期间，控制器110通过RF信号以预定格式将注册消息发送到基站。注册消息包含移动台的标识(ID)。随后基站通过移动交换中心(MSC)将移动台的标识与它自己的ID一起注册在HLR中。HLR中的注册信息用于寻呼移动台。
在广播服务中，移动台根据从基站接收的广播服务附加信息(overheadinformation)来获得有关初始位置注册周期的信息。也就是，移动台通过BSPM在初始调整的频率信道上从基站接收广播服务附加信息。图2图解说明了BSPM的格式。
参考图2，将描述BSPM的主要字段。HSBS_REG_SUED表示对于HSBS(高速广播服务)是否执行了位置注册，HSBS_REG_TIMER表示如果执行了位置注册的位置注册周期。
PILOT_PN表示提供广播服务的基站的PN代码偏移，FBSCH_FREQ(正向广播附加信道频率)是设定广播服务频率的字段。移动台根据FBSCH_FREQ字段来检测每个服务的频率，并且转换成相应的频率。FBSCH_CODE_CHAN提供有关物理信道的代码的信息，FBSCH_RATE表示物理信道的数据速率。
HSBS_ID(高速广播服务_索引)表示移动台与服务器之间提供的服务的类型。FBSCH_ID是物理信道的索引，BSR_ID(广播服务参考索引)是识别服务内容的逻辑识别符。移动台确定逻辑信息与物理信道之间的映射，并且查明在物理信道上提供什么服务。
NGHBR(相邻)-相关字段提供有关相邻小区的信息。NGHBR信息告诉移动台是否可以发生越区切换和FBSCH的代码和数据速率，以便允许移动台实现对相邻小区的越区切换。尤其是在自发越区切换时，移动台通过BSPM获取有关相邻小区的信息，并且组合从相应的相邻小区接收的信号，从而提高接收性能。
图3是图解说明根据本发明实施例的移动台中自适应位置注册的流程图。根据在信号强度测量器122中测量的导频信号的信号强度来控制移动台的位置注册周期。在这种情况下，不需要测速器126。
参考图3，在步骤200，信号强度测量器122确定预定测量周期是否到期。如果没有到期，则过程继续到步骤270。如果已经到期，则信号强度测量器122测量在RF模块112从基站接收的导频信道信号的C/I，并且在步骤210，将C/I测量值馈送到周期控制器124。
在步骤220，周期控制器124将C/I测量值与预定最大阈值强度(Max_E_TH)进行比较。如果C/I测量值大于最大阈值强度，该最大阈值强度暗示移动台的无线电信道条件良好，则在步骤260，周期控制器124使位置注册周期增加预定值k。假设测量周期t中的位置注册周期为T_Val(t)。那么，下一个测量周期(t+1)中的位置注册周期T_Val(t+1)表达为：
               T_Val(t+1)＝T_Val(t)+k    ......(1)
另一方面，如果C/I测量值等于或小于最大阈值强度，则在步骤230，周期控制器124将C/I测量值与预定最小阈值强度(Min_E_TH)进行比较。这里，Min_E_TH＜Max_E_TH。如果C/I测量值小于最小阈值强度，并且因此必须更频繁地执行位置注册，该最小阈值强度暗示移动台的无线电信道条件较差，则在步骤250，周期控制器124使位置注册周期减少k。因此，
               T_Val(t+1)＝T_Val(t)-k    ......(2)
如果C/I测量值等于或大于最小阈值强度，则在步骤240，周期控制器124维持位置注册周期(T_Val(t+1)＝T_Val(t-1))。参数Max_E_TH、Min_E_TH、和k是实际无线电信道环境中的经验值，它们是在移动台中产生的，或者是由基站设定的。这里，尽管描述的是位置注册周期增加的值等于位置注册周期减少的值，但是从本发明的改进实施例中可以看出上述的两个值可以是不同的。
周期控制器124将所控制的位置注册周期作为新的位置注册周期(HSBS_REG_TIMER)存储在存储器117中。在步骤270，控制器110将位置注册定时设定为所控制的位置注册周期。如果该定时到期，则在步骤280，控制器110向基站发送注册消息，用以位置注册。
图4是图解说明根据本发明另一个实施例在移动台中的自适应位置注册的流程图。根据在测速器126中测量的它的速度来控制移动台的位置注册周期。在这种情况下，不需要信号强度测量器122。
参考图4，在步骤300，测速器126确定预定测量周期是否到期。如果没有到期，则过程继续到步骤370。如果已经到期，则测速器126以公知的方式来测量移动台的当前速度，例如通过跟踪移动台位置的变化，并且在步骤310，将速度测量值馈送到周期控制器124。
在步骤320，周期控制器124将速度测量值与预定最大阈值速度(Max_V_TH)进行比较。如果速度测量值大于最大阈值速度，该最大阈值速度暗示移动台很可能进入另一个基站的服务区域，则在步骤360，周期控制器124使位置注册周期减少预定值k(T_Val(t+1)＝T_Val(t)-k)。
另一方面，如果速度测量值等于或小于最大阈值速度，则在步骤330，周期控制器124将速度测量值与预定最小阈值速度(Min_E_TH)进行比较。如果速度测量值小于最小阈值速度，该最小阈值速度暗示移动台不可能进入另一个基站的服务区域，则在步骤350，周期控制器124使位置注册周期增加k(T_Val(t+1)＝T_Val(t)+k)。
如果速度测量值等于或大于最小阈值速度，则在步骤340，周期控制器124维持位置注册周期(T_Val(t+1)＝T_Val(t))。参数Max_V_TH、Min_V_TH、和k是实际无线电信道环境中的经验值，它们是在移动台中产生的，或者是由基站设定的。如上所述，在本发明的改进实施例中，位置注册周期增加的值可以不同于位置注册周期减少的值。
周期控制器124将所控制的位置注册周期作为新的位置注册周期(HSBS_REG_TIMER)存储在存储器117中。在步骤370，控制器110将位置注册定时设定为所控制的位置注册周期。如果该定时到期，则在步骤380，控制器110向基站发送注册消息，用以位置注册。
在移动台移动非常快的情况下，但是移动台与基站之间的距离变化不大，从而无线电信道环境变化不大，移动台不必频繁地注册它的位置。对于这种情况，本发明的第三实施例通过利用接收的信号强度的偏差和移动台的速度来提供更精确的位置注册。
图5是图解说明根据本发明第三实施例在移动台中自适应位置注册的流程图。根据所接收的在信号强度测量器122中测量的导频信道的信号强度和在测速器126中测量的速度，来执行移动台的位置注册，而不用控制位置注册周期。如果满足了预定条件，则移动台甚至在位置注册周期到期之前注册它的位置。因此，不需要周期控制器124。
参考图5，如果在步骤400预定测量周期已经到期，则信号强度测量器122测量从基站在RF模块112接收的导频信道的C/I，并且在步骤410，根据预定时间期间的导频C/I测量值来计算信号强度偏差。在步骤420，测速器126测量移动台的当前速度。将信号强度偏差和速度测值量馈送到控制器110。
在步骤430，控制器110将速度测量值与预定阈值速度(V_TH)进行比较。如果速度测量值等于或小于阈值速度，则过程继续到步骤450。如果速度测量值大于阈值速度，则在步骤440，控制器110将该偏差与阈值偏差进行比较。如果该偏差等于或小于阈值偏差，则过程继续到步骤450。另一方面，如果该偏差大于偏差阈值，则在步骤460，控制器110将注册消息发送到基站，用以位置注册。
如果速度测量值等于或小于阈值速度，或如果该偏差等于或小于阈值偏差，则在步骤450，控制器110确定位置注册定时是否到期。如果到期，则在步骤460，控制器110将注册消息发送到基站，用以位置注册。
根据本发明的第三实施例，即使移动台的速度增加，当移动台移动到在相似无线电信道环境下的区域时，例如其中移动台与基站之间的距离不改变的区域，移动台也不注册它的位置。相反，如果移动台移动不快但是它位于差的无线电信道环境中，则移动台立即注册它的位置。
如上所述，根据所接收的信道强度和移动台的速度对移动台的位置注册周期进行自适应控制。防止不必要的位置注册的结果是减少了注册消息的不必要的发送和小区容量的浪费。
虽然已经参考本发明的某些优选实施例示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员应当理解，在不背离所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上对本发明做出各种变化。

Claims (23)

1.一种用于移动通信***中的移动台与基站之间的通信的移动台中的位置注册方法，包括：
以预定测量周期来测量从所述基站接收的信号的强度；
将信号强度测量值与至少一个预定阈值进行比较；和
根据比较步骤的结果来控制位置注册周期。
2.如权利要求1所述的位置注册方法，其中控制步骤包括：
如果信号强度测量值大于预定第一阈值，则将所述位置注册周期增加第一预定值；如果信号强度测量值比低于所述预定第一阈值的预定第二阈值要小，则将所述位置注册周期减少第二预定值。
3.如权利要求2所述的位置注册方法，其中如果信号强度测量值等于或小于预定第一阈值，并且等于或大于预定第二阈值，则维持所述位置注册周期。
4.如权利要求1所述的位置注册方法，其中信号强度是从所述基站接收的导频信道信号的载波干扰比C/I。
5.如权利要求1所述的位置注册方法，其中所述位置注册周期最初是由基站设定的。
6.一种用于移动通信***中的移动台与基站之间的通信的移动台中的位置注册方法，包括：
以预定测量周期测量所述移动台的速度；
将速度测量值与至少一个预定阈值进行比较；和
根据比较的结果来控制位置注册周期。
7.如权利要求6所述的位置注册方法，其中控制步骤包括：
如果速度测量值大于预定第一阈值，则将所述位置注册周期减少第一预定值；如果速度测量值比低于所述预定第一阈值的预定第二阈值要小，则将所述位置注册周期增加第二预定值。
8.如权利要求7所述的位置注册方法，其中如果速度测量值等于或小于预定第一阈值，并且等于或大于预定第二阈值，则维持所述位置注册周期。
9.如权利要求6所述的位置注册方法，其中所述位置注册周期最初是由基站设定的。
10.一种用于移动通信***中的移动台与基站之间的通信的移动台中的位置注册方法，包括：
在预定时间期间，重复测量从所述基站接收的信号的强度，并且计算对于所述预定时间期间测量的信号强度的偏差；
测量所述移动台的速度；和
如果所述速度大于预定阈值速度并且所述偏差大于预定阈值偏差，则向所述移动通信***注册所述移动台的位置。
11.如权利要求10所述的位置注册方法，还包括步骤：如果所述速度等于或小于所述预定阈值速度，或者如果所述偏差等于或小于所述预定阈值偏差，则向所述移动通信***注册所述移动台的位置。
12.如权利要求10所述的位置注册方法，其中信号强度是从所述基站接收的导频信道信号的载波干扰比C/I。
13.如权利要求10所述的位置注册方法，其中所述移动台在位置注册周期内向所述移动通信***注册所述位置。
14.一种用于移动通信***中的移动台与基站之间的通信的移动台中的位置注册装置，包括：
信号强度测量器，用于测量从所述基站接收的信号的强度；
周期控制器，用于将信号强度测量值与至少一个预定阈值进行比较，并且根据比较结果来控制位置注册周期；和
控制器，用于在所述位置注册周期内向所述移动通信***注册所述移动台的位置。
15.如权利要求14所述的位置注册装置，其中如果信号强度测量值大于预定第一阈值，则所述周期控制器使所述位置注册周期增加第一预定值；如果信号强度测量比低于所述预定第一阈值的预定第二阈值要小，则所述周期控制器使所述位置注册周期减少第二预定值。
16.如权利要求15所述的位置注册装置，其中如果信号强度测量值等于或小于预定第一阈值，并且等于或大于预定第二阈值，则所述周期控制器维持所述位置注册周期。
17.如权利要求14所述的位置注册装置，其中信号强度是从所述基站接收的导频信道信号的载波干扰比C/I。
18.一种用于移动通信***中的移动台与基站之间的通信的移动台中的位置注册装置，包括：
测速器，用于测量所述移动台的速度；
周期控制器，用于将速度测量值与至少一个预定阈值进行比较，并且根据比较结果来控制位置注册周期；和
控制器，用于在所述位置注册周期内向所述移动通信***注册所述移动台的位置。
19.如权利要求18所述的位置注册装置，其中如果速度测量值大于预定第一阈值，则所述周期控制器使所述位置注册周期减少第一预定值；如果速度测量值比低于所述预定第一阈值的预定第二阈值要小，则所述周期控制器使所述位置注册周期增加第二预定值。
20.如权利要求19所述的位置注册装置，其中如果速度测量值等于或小于预定第一阈值，并且等于或大于预定第二阈值，则所述周期控制器维持所述位置注册周期。
21.一种用于移动通信***中的移动台与基站之间的通信的移动台中的位置注册装置，包括：
信号强度测量器，在预定时间期间，重复测量从所述基站接收的信号的强度，并且计算所述预定时间期间测量的信号强度的偏差；
测速器，用于测量所述移动台的速度；和
控制器，如果所述速度测量值大于预定阈值速度并且所述偏差大于预定阈值偏差，则向所述移动通信***注册所述移动台的位置。
22.如权利要求21所述的位置注册装置，其中如果所述速度测量值等于或小于所述预定阈值速度，或者如果所述偏差等于或小于所述预定阈值偏差，则所述控制器向所述移动通信***注册所述移动台的位置。
23.如权利要求21所述的位置注册方法，其中信号强度是从所述基站接收的导频信道信号的载波干扰比C/I。
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