CN1972483B - 在移动通信终端中管理邻近小区的方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种管理移动通信终端的邻近小区的方法和设备，在该方法中，当从网络接收邻近小区列表时，扫描邻近小区以选择具有高接收信号强度指示符(RSSI)级别的邻近小区。在BA列表中管理选择的邻近小区。根据RSSI级别将BA列表划分为多个群组。将不同的最小信号强度应用于各个群组，并确定是否存在不满足最小信号强度的邻近小区，当存在不满足最小信号强度的邻近小区时，从BA列表中删除对应的邻近小区。

Description

在移动通信终端中管理邻近小区的方法
本申请要求于2005年11月9日提交到韩国知识产权局的第2005-106780号韩国专利申请的优先权，该申请公开于此以资参考。
技术领域
本发明涉及一种移动通信终端，更具体地说，涉及一种在全球移动通信***(GSM)中管理邻近小区的方法和设备。
背景技术
提供基于语音服务的的第二代(2G)移动通信***包括例如全球移动通信***(GSM)、过渡标准(IS)-95。GSM于1992年在欧洲商用，并且基于时分多址(TDMA)。
参照图1，在GSM***中的基站和移动终端之间的通信包括TDMA帧传输，称为物理信道。TDMA帧101包括8个时隙。在一个时隙期间发送的数据称为突发。不同的逻辑信道被映射为物理信道。逻辑信道包括流量信道和控制信道。流量信道(TCH)多帧(MF)103包括26个TDMA帧101，控制信道多帧105包括51个TDMA帧105。超帧(super frame)107和109中的每一个可包括1326＝(26×51)个TDMA帧101。可将超帧107和109组合以形成特级帧(hyper frame)111，其包括2048个超帧。
流量信道用于以最高13Kbps的数据传输速率发送语音和数据，控制信道管理GSM***信令。具体地说，控制信道用于承载信令和同步数据。控制信道分为广播信道(BCH)、公共控制信道(CCCH)以及专用控制信道(DCCH)。
BCH如下再划分为：
(1)频率纠正信道(FCCH)：该信道从基站发送到移动终端，并用于提供移动终端的频率纠正的信息。
(2)同步信道(SCH)：该信道从基站发送到移动终端，并用于提供移动终端的帧同步信息(TDMA帧数量)以及识别基站的基站标识码(BSIC)信息。
(3)广播控制信道(BCCH)：该信道从基站发送到移动终端，并用于提供关于选择的小区、邻近小区的信息、以及用于小区选择的有关信息的信息和***信息。
突发类型包括频率纠正突发(FCB)、同步突发(SB)以及正常突发(NB)。以下将参照图2A至2C描述FCB、SB和NB的结构。
参照图2A，FCB包括两个3比特的尾周期、每一比特为零的142比特同步序列周期以及8.25比特保护周期。FCB用于移动终端的频率同步。FCCH由FCB的重复来定义。
参照图2B，SB包括两个3比特尾周期、关于帧数量的信息在其中被编码的两个39比特编码数据周期、64比特同步周期和8.25比特保护周期。SB用于移动终端的时间同步。SCH由SB的重复来定义。
参照图2C，NB包括两个3比特尾周期、两个1比特偷帧(stealing)标记(S)、两个57比特编码数据周期、26比特训练序列周期和8.25比特保护周期。NB用于承载除了随机访问信道(RACH)、FCCH和SCH之外的TCH和所有控制信道上的数据。
以下将描述管理移动通信终端的GSM邻近小区的传统方法。首先，GSM终端必须维持关于在BCCH分配(BA)列表上发送的六个邻近小区同步。换句话说，移动终端通过FCB进行与邻近小区的粗同步，并通过SB从邻近小区获取***信息和更精确的同步信息。因此，移动终端可通过NB与邻近小区交换实际数据。移动终端必须通过顺序地检测从邻近小区发送的FCB和SB并对其解码来获取和维持与对应的邻近小区的同步。
移动终端至少每隔30秒就对服务小区的整个BCH数据进行解码，至少每隔5分钟就对六个邻近小区的BCCH载波的BCCH数据块进行解码。当新的BCCH载波变成六个邻近小区中的一个时，移动终端必须在30秒内对BCCH数据进行解码。当失败时，移动终端丢弃BCCH数据。
此外，移动终端至少每隔30秒就将FCB和SB与六个邻近小区的BCCH同步。在此情况下，即使移动终端无法获取与邻近小区的同步，移动终端也通过至少每隔30秒就对BCH(FCB/SB)信息进行解码而获取与对应的小区的同步。然而，当诸如接收的信号强度的信号电场或Rx质量级别较差时，用于获取与邻近小区的同步的FCB-SB-BCCH数据解码将很有可能失败。当同步获取失败时，移动终端继续尝试获取与邻近小区的同步，直到从邻近小区列表(BA列表)中丢弃邻近小区。在此情况下，移动终端在空闲模式期间继续尝试获取与邻近小区的同步，这导致移动终端的功耗增加。
发明内容
本发明的一方面在于基本解决至少上述问题和/或缺点，并提供至少以下优点。因此，本发明的一方面在于提供一种管理移动通信终端的邻近小区的方法和设备。
本发明的另一方面在于提供一种管理移动通信终端的邻近小区的方法和设备，其中，当移动通信终端无法对GSM邻近小区的FCB/SB/BCCH进行解码时，管理邻近小区，同时以群组/模式基于的同步获取的失败数量为基础而应用用于读取重试周期的惩罚时间。
本发明的另一方面在于一种管理移动通信终端的邻近小区的方法和设备，其中，当邻近小区具有较差的信号电场时，移动通信终端不继续尝试同步获取。
根据本发明另一方面，一种管理移动通信终端的邻近小区的方法，包括：当从网络接收到邻近小区列表时，扫描邻近小区以选择具有高接收信号强度指示符(RSSI)级别的多个邻近小区，并在BA列表中存储选择的邻近小区；根据RSSI级别将BA列表划分为多个群组；将不同的最小信号强度应用于群组，并确定是否存在不满足最小信号强度的邻近小区；以及从BA列表中删除不满足最小信号强度的对应的邻近小区。
根据本发明另一方面，一种管理邻近小区的移动通信终端，包括：控制器，用于选择具有高接收信号强度指示符(RSSI)级别的邻近小区；在BA列表中存储选择的邻近小区；根据RSSI级别将BA列表划分为多个群组；以及从BA列表中删除不满足最小信号强度的邻近小区。
附图说明
通过下面结合附图详细描述，本发明的上述和其他目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：
图1是GSM***中的物理帧结构的示图；
图2A至2C是FCB、SB和NB结构的示图；
图3是根据本发明的移动通信终端的框图；
图4是示出在根据本发明的移动通信终端中确定邻近小区的方法的流程图；
图5是示出在根据本发明的移动通信终端中获取与邻近小区的同步的方法的流程图；
图6是基于RSSI级别的优先级划分为包含N个上邻近小区和(6-N)个下邻近小区的第一群组的BA列表的示图；以及
图7是BA列表以及应用于其的最小可允许RSSI级别的示图。
具体实施方式
以下将参照附图在此描述本发明的优选实施例。在下面的描述中，由于公知功能或结构将在不必要的细节上模糊本发明，因此不对其进行描述。
下文中，将详细描述在根据本发明的移动通信终端中管理邻近小区的方法。
图3是根据本发明的移动通信终端的框图。
参照图3，控制器(例如微处理器(MPU))301控制移动通信终端的整个操作。例如，控制器301控制并处理语音通信和数据通信。此外，控制器控制邻近小区管理的功能。所述功能包括：选择具有高接收信号强度指示符(RSSI)级别的多个邻近小区，并在BA列表中存储选择的邻近小区，根据RSSI级别将BA列表划分为多个群组，将不同的最小信号强度应用于群组，并确定是否存在不满足最小信号强度的邻近小区，并从BA列表中删除不满足最小信号强度的邻近小区。为了简明，将省略关于控制器301的典型控制操作的详细描述。
存储单元303包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和闪速ROM。ROM存储用于处理和控制控制器301的操作的程序的各种参考数据微码。RAM充当控制器301的工作存储器以临时存储在操作期间生成的数据。闪速ROM存储各种可更新的备份数据。
键输入单元305包括具有数字0-9的数字键以及诸如菜单键、取消(删除)键、确认键、通话键、结束键、互联网连接键以及导航键(或方向键)的多个功能键，从而向控制器301提供与用户按下的键对应的键输入数据。显示单元307显示在操作期间生成的状态信息、数字和字符、运动图像和静止图像等。显示单元307可以是彩色液晶显示器(LCD)。
音频处理器309连接到控制器301，麦克风和扬声器连接到音频处理器309。音频处理器309、麦克风和扬声器充当音频输入/输出块，用于进行电话通话和语音记录。音频处理器309将从控制器301接收的数字数据转换为模拟音频信号，从而将模拟音频信号输出到扬声器，并将通过麦克风接收的音频信号转换为数字数据，从而将数字数据提供给控制器301。
通信模块311处理通过天线发送/接收的RF信号。例如，在发送操作期间，通信模块311对发送(TX)数据进行信道编码和扩频以发送RF信号。在接收操作期间，通信模块311对接收的RF信号进行解扩和信道解码以恢复数据。从通信模块311输出到控制器301的数据可以是在流量信道上接收的数据，或在控制信道上接收的寻呼信号和信令信号。此外，通信模块311对从邻近小区或服务小区接收的FCB/SB/BCCH数据进行解码。
图4是示出在根据本发明的移动通信终端中确定邻近小区的方法的流程图。
参照图4，在步骤401，控制器301确定是否从网络接收到邻近小区列表.在BCCH上将***信息(SI)5/SI5bis/SI5ter从网络发送到移动通信终端，移动通信终端可通过周期性地读取SI来接收关于邻近小区列表的信息.此外，当移动通信终端的电源打开时，终端可接收关于邻近小区列表的信息，或可根据邻近小区的更新从网络接收信息.关于邻近小区的信息可包含最大32个基站标识码(BSIC)和作为频率信息的绝对射频信道数(ARFCN).
在步骤403，当接收到邻近小区列表时，控制器301扫描邻近小区以测量邻近小区的接收信号强度指示符(RSSI)级别。在步骤405，控制器301根据RSSI级别的优先级对邻近小区进行排序，从排序的邻近小区中选择具有高RSSI级别的六个邻近小区，并在邻近小区列表(BA列表)中管理选择的六个邻近小区。在远距小区列表中管理除了所述选择的六个小区之外的邻近小区。
在步骤407，控制器301将BA列表划分为多个群组。如图6所示，BA列表根据RSSI级别的优先级被划分为包含N个上邻近小区和(6-N)个下邻近小区的第一群组。此外，可将BA列表划分为L个上邻近小区、M个中邻近小区以及N个下邻近小区。将BA列表划分为多个群组的目的在于当关于BA列表的同步跟踪失败时根据群组而不同地设置同步重试周期。
在步骤409，控制器301将不同的最小信号强度应用于各个群组。最小信号强度是用于将特定小区确定为邻近小区的准则。如图7所示，最小电场并非相等地应用于BA列表的所有小区。最小电场指的是最小可允许的RSSI级别(RXLEV_ACCESS_MIN)。作为一个示例，RXLEV_ACCESS_MIN的值应用于N个上邻近小区，而RXLEV_ACCESS_MIN_B0的值应用于(6-N)个下邻近小区。作为另一示例，RXLEV_ACCESS_MIN的值应用于L个上邻近小区和M个中邻近小区，而RXLEV_ACCESS_MIN_B0的值应用于N个下邻近小区。将不同的最小信号强度应用于各个群组的原因在于，虽然邻近小区的信号电场很弱，但当信号电场大于RXLEV_ACCESS_MIN的值时，通过对同步获取的重复尝试，可能增加移动通信终端的功耗。
可如式(1)来定义RXLEV_ACCESS_MIN_B0的值：
RXLEV_ACCESS_MIN_BO＝RXLEV_ACCESS_MIN+Q dBm
                                                    .....(1)
其中，Q表示任意常数。
RXLEV_ACCESS_MIN_B0的值可由用户可任意设置，或可以是通过从网络发送的SI 3/4提供的值。通过将RXLEV_ACCESS_MIN_B0的值应用于(6-N)个下邻近小区，能够防止具有弱的信号强度的小区进入BA列表。
在步骤411，控制器301检测是否存在不满足最小信号强度的邻近小区。当检测到不满足最小信号强度的邻近小区时，在步骤413，控制器301从BA列表中排除对应的邻近小区。在远距小区列表中管理排除的邻近小区。另一方面，当没有检测到不满足最小信号强度的邻近小区时，在步骤415，控制器301从具有最强信号电场的邻近小区中获取同步。可通过对邻近小区的FCB/SB/BCCH信息解码来获取与邻近小区的同步。以下将参照图5详细描述获取与邻近小区的同步的过程。最后，控制器301终止本发明的算法。
图5是示出在根据本发明的移动通信终端中获取与邻近小区的同步的方法的流程图。
参照图5，在步骤501，控制器301从BA列表中选择具有最强信号电场的邻近小区.BA列表管理满足最小信号强度并具有高RSSI级别的多个邻近小区.根据信号强度的优先级，邻近小区可划分为N个上邻近小区和(6-N)个下邻近小区.此外，邻近小区可划分为L个上邻近小区、M个中邻近小区和N个下邻近小区.在该实施例中，假设邻近小区划分为N个上邻近小区和(6-N)个下邻近小区.
在步骤503，控制器301检测FCB并对检测的FCB承载的数据解码，从而获取与邻近小区的同步。通过使用解码的数据，控制器301可获取与邻近小区的同步。在步骤505，控制器301确定FCB数据解码是否成功。当FCB数据解码失败时，在步骤507，控制器301根据群组、失败数量和模式设置重试周期。其后，处理返回步骤503，控制器301重新尝试FCB数据解码。
当控制器301关于BA列表中的N个上邻近小区的FCB/SB解码失败时，可如下表1设置根据邻近小区获取的失败数量的重试周期和终端的模式。
表1
k表示任意常数。k的值可由用户任意设置，或可通过从网络接收的SI 3/4来提供。在此情况下，网络可通过将与k对应的变量添加到SI 3/4的数据格式来将k的值提供给移动通信终端。k的值最高可设置为15。当移动通信终端处于专用模式时，必须快速获取与邻近小区的同步。因此，专用模式具有比空闲模式短的重试周期，并且无论失败数量如何都具有恒定周期。此外，当移动通信终端处于空闲模式时，重试周期随着同步失败数量的增加而加长。当同步失败数量超过阈值时，可根据同步失败数量将重试周期再次设置为初始值。
当控制器301无法对关于BA列表中的(6-N)个下邻近小区的FCB/SB解码时，可如表2所示设置根据邻近小区获取的失败数量和终端的模式的重试周期。
表2
k表示任意常数。k的值可由用户任意设置，或可通过从网络接收的SI 3/4来提供。在此情况下，网络可通过将与k对应的变量添加到SI 3/4的数据格式来将k的值提供给移动通信终端。k的值可设置为最高15。当移动通信终端处于专用模式时，必须快速获取与邻近小区的同步。因此，专用模式具有比空闲模式短的重试周期，并且无论失败数量如何都具有恒定周期。此外，当移动通信终端处于空闲模式时，重试周期随着同步失败数量的增加而加长。当同步失败数量超过阈值时，可根据同步失败数量将重试周期再次设置为初始值。
从表1和表2可见，当同步失败时，N个上邻近小区的下一同步获取周期小于(6-N)个下邻近小区的同步获取周期，从而在更短时间内获取同步。
当在步骤505中FCB数据解码成功并且因此获取FCB同步时，在步骤509，控制器301检测SB，在检测的SB中提取关于编码帧的数量的信息，并对提取的信息解码。此时，控制器301可使用解码的信息获取与邻近小区的同步。在步骤511，控制器301确定SB数据解码是否成功。当SB数据解码失败时，在步骤513，控制器301根据群组、失败数量和模式设置重试周期。其后，处理返回步骤509，控制器301重新尝试对SB数据解码。此时，可如表1和表2所示根据群组、失败数量和模式来设置重试周期。
在步骤511，当SB数据解码成功并且因此获取SB同步时，在步骤515，控制器301收集BCCH数据并对其解码。在步骤517，控制器301确定BCCH数据解码是否成功。当BCCH数据解码失败时，在步骤519，控制器301根据群组、失败数量和模式设置重试周期。其后，处理返回步骤515，控制器301重新尝试对BCCH数据解码。
可如下表3所示根据群组、失败数量和模式设置重试周期。
表3
Figure G2006101444876D00091
k表示任意常数。k的值可由用户任意设置，或可通过从网络接收的SI 3/4来提供。在此情况下，网络可通过将与k对应的变量添加到SI 3/4的数据格式来将k的值提供给移动通信终端。k的值最高可设置为15。当移动通信终端处于专用模式时，必须快速获取与邻近小区的同步。因此，专用模式具有比空闲模式短的重试周期，并且无论失败数量如何都具有恒定周期。此外，当移动通信终端处于空闲模式时，重试周期随着同步失败数量的增加而加长。当同步失败数量超过阈值时，可根据同步失败数量将重试周期再次设置为初始值。在BCCH数据解码的情况下，已经对FCB/SB解码。因此，当BCCH同步获取失败时，将重试周期设置为小于FCB/SB的重试周期。
当在步骤517BCCH数据解码成功并且因此BCCH同步获取成功时，在步骤521，控制器301确定是否对所有邻近小区执行解码。也就是说，控制器301确定是否完成同步获取。当没有完成关于所有邻近小区的同步获取时，在步骤523，控制器301选择具有第二高的信号电场的邻近小区。其后，处理返回步骤503，并且控制器301尝试FCB同步获取。当关于所有邻近小区完成同步获取时，终止本发明的算法。
作为本发明的另一示例，管理移动通信终端的邻近小区的方法可包括：选择具有高接收信号强度指示符(RSSI)级别的邻近小区，在BA列表中存储选择的邻近小区，根据RSSI级别将BA列表划分为多个群组，以及从BA列表中删除不满足最小信号强度的邻近小区。
作为本发明的另一示例，管理邻近小区的移动通信终端可包括：控制器，用于选择具有高接收信号强度指示符(RSSI)级别的邻近小区，在BA列表中存储选择的邻近小区，根据RSSI级别将BA列表划分为多个群组，以及从BA列表中删除不满足最小信号强度的邻近小区。
如上所述，当邻近小区具有弱信号电场时，根据本发明的移动通信终端不继续尝试同步获取。当邻近小区的FCB/SB/BCCH解码失败时，根据群组/模式基于的同步获取的失败数量管理邻近小区同时应用用于读取重试周期的惩罚(penalty)时间。因此，可减少空闲模式中的等待时间。此外，可将移动通信终端的功耗最大减少20％。
虽然已参照其特定优选实施例示出和描述了本发明，但本领域技术人员应理解，在不脱离由所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可对其在形式和细节上进行各种改变。

Claims (13)

1.一种管理移动通信终端的邻近小区的方法，包括以下步骤：
当从网络接收到邻近小区列表时，扫描邻近小区以选择具有高接收信号强度指示符RSSI级别的多个邻近小区，并在广播控制信道分配BA列表中存储选择的邻近小区；
根据RSSI级别将BA列表划分为多个群组；
将不同的最小信号强度应用于群组，并确定是否存在不满足最小信号强度的邻近小区，其中，RSSI级别高的群组对应的最小信号强度低于RSSI级别低的群组对应的最小信号强度；以及
如果存在不满足最小信号强度的邻近小区，则从BA列表中删除不满足最小信号强度的邻近小区。
2.如权利要求1所述的方法，其中，将从BA列表中删除的邻近小区存储在远距小区列表中。
3.如权利要求1所述的方法，其中，基于RSSI级别，群组包括第一群组和第二群组，第一群组包含N个上邻近小区，第二群组包含M个下邻近小区。
4.如权利要求3所述的方法，其中，应用于M个下邻近小区的最小信号强度大于应用于N个上邻近小区的最小信号强度。
5.如权利要求1所述的方法，还包括：如果所有邻近小区满足最小信号强度，则从具有最强信号电场的邻近小区中获取同步。
6.如权利要求5所述的方法，其中，从邻近小区中获取同步的步骤包括：
尝试邻近小区的频率纠正突发FCB同步获取；
当FCB同步获取失败时，在重试周期尝试FCB同步获取，所述重试周期根据群组、终端的模式和FCB同步获取的失败数量而设置；
当FCB同步获取成功时，尝试邻近小区的同步突发SB同步获取；
当SB同步获取失败时，在重试周期重新尝试SB同步获取，所述重试周期根据群组、终端的模式和SB同步获取的失败数量而设置；
当SB同步获取成功时，尝试广播控制信道BCCH同步获取；以及
当BCCH同步获取失败时，在重试周期尝试BCCH同步获取，所述重试周期根据群组、终端的模式和BCCH同步获取的失败数量而设置。
7.如权利要求6所述的方法，其中，当同步获取的失败数量超过阈值时，将重试周期设置为初始值。
8.如权利要求6所述的方法，其中，终端的模式是空闲模式和专用模式中的至少一种。
9.如权利要求8所述的方法，其中，如果确定终端的模式是空闲模式，则与同步获取的失败数量成正比地加长重试周期。
10.如权利要求8所述的方法，其中，当终端的模式是专用模式时，无论同步获取的失败数量如何，重试周期都相同，并且小于空闲模式的重试周期。
11.如权利要求6所述的方法，其中，根据群组来不同地设置重试周期。
12.如权利要求11所述的方法，其中，包含具有高RSSI级别的邻近小区群组的重试周期小于包含具有低RSSI级别的邻近小区的群组的重试周期。
13.如权利要求6所述的方法，其中，BCCH同步获取的重试周期小于FCB/SB同步获取的重试周期。
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